鉴 于海 洋混凝 土结 构的材 料特 性及 环境 因素 具 有 随机 性 和 时 变性 ，在 混凝 土 的 氯 离子 扩散 模 型 中引入 氯 离子扩散 系数 和表 面氯 离子 浓度 时 变函数．采 用 高斯 随机 场 描 述 混凝 土 的氯 离子 扩 散 系数 的随机特 性 ，然后在 以局 部 平 均 法 离散 该 随机 场 的 基 础 上 ，研 究 建 立 了混 凝 土 中氯 离子 随 机 时变扩散 分析 的摄 动 随机 有 限元 法(SFEM)，并推 导 了氯 离子 浓度 均值 和协 方 差 的计 算表 达 式． 通 过与 试验值 和 MonteCarlo有 限元 法(MCFEM)的 比较 ，验 证 了 SFEM 具有 较 高 的计 算 效 率和 精 度．算例 分析表 明 ：氯 离子 扩散 系数 的随机 时 变性 对混 凝 土 中氯 离子 扩散 过 程 具有 显 著 影 响 ；对 于长期 服役 的混 凝 土结构 ，混凝 土表 面氯 离子 浓度 时变性对 氯 离子扩散 过程 的影 响 可以 忽略 ． 关键词 ：时 变 ；随机有 限元 ；混凝 土 ；氯 离子 扩散 系数 ；表 面氯 离子浓度 中 图分类 号 ：TU528．01 文献标 志码 ：A doi：10．3969／j．issn．1007—9629．2013．02．005 Stochastic and Time-DependentDiffusion ofChloride Ion in Concreteand ItsCOncentratiOn Distribution yANG L／／一_，ng 。， HU Chun—yan ～， CHEN Zheng ～， H0NG Bin ’ (1．Key LaboratoryofDisasterPreventionandStructuralSafetyofChinaM inistryofEducation，GuangxiUniversity， Nanning530004，China；2．SchoolofCivilEngineering andArchitecture，GuangxiUniversity，Nanning530004，China； 3．DepartmentofHousing and Urban-RuralDevelopment，GuangxiZhuangAutonomousRegion，Nanning 530028，China) Abstract：Asthematerialperform anceandenvironm entofm arineconcretestructuresarerandom and time— dependent，theperturbation stochasticfiniteelem entmethod(SFEM )foranalysisofchlorideion diffusion in concrete，incorporatingthetime—dependenceintothem athematicalm odelofchlorideiondiffusion coeffi— cientand surfacechlorideion concentration wasproposed． The Gaussian random field was used to m odel thechlorideion diffusion coefficientofconcrete。whilethelocalaveragemethod wasemployed to discretize therandom field． According to the variationalprincipleand the perturbation technique，thegoverning e— quationsfortheSFEM werepresented。by which themean valueandcovarianceofchlorideion concentra— tion could bedetermined．Com paringwith testresultand M onteCarlo finiteelem entmethod(M CFEM )， the efficiencyandaccuracy ofthepresented method isdem onstrated．Itcan beconcluded thattherandom and time-dependentchlorideion diffusion coefficientcan significantly influencetheprocessofchlorideion diffusion in concrete。whiletheeffectofthetime—dependenceofsurfacechloride ion concentrati0n can be neglected forconcretestructuresexposed to chloride environmentforalong—term duration． Key words：time-dependence；stochasticfiniteelem ent；concrete；chlorideiondiffusion coefficient；surface ch】orideion concentration

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