土木工程結(jié)構(gòu)在使用期限內(nèi)的破壞往往是氣候因素、環(huán)境侵蝕因素、正常使用時的力學(xué)環(huán)境等長期效應(yīng)與風(fēng)荷載、地震作用等瞬時效應(yīng)綜合作用的結(jié)果，因此，研究土木工程材料、構(gòu)件和結(jié)構(gòu)在荷載與氣候和環(huán)境因素作用下的耐久性問題，并在運(yùn)營階段對結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康檢測和監(jiān)測，進(jìn)行健康狀況評估和加固，具有較重要的理論意義和實(shí)際工程應(yīng)用價值。鑒于混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)勢明顯，已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于海洋、鹽漬土、凍融、工業(yè)腐蝕等嚴(yán)酷環(huán)境的建筑、碼頭、橋梁、隧道、公路等重要工程，因而混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界和工程界的重要前沿研究方向之一。
混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性、早期開裂及裂縫控制不僅與材料內(nèi)在特性有關(guān)，更受控于各種環(huán)境參數(shù)的變化，如溫度、濕度、陽光輻照、冰、雨、雪凍融、腐蝕等。隨著工業(yè)化的快速推進(jìn)特別是從上個世紀(jì)后期以來，各種工業(yè)廢水廢氣的大量排放使環(huán)境條件在不斷地加劇惡化。
大氣自然環(huán)境中各種酸雨的出現(xiàn)與水源的污染加重以及各種有害氣體浸蝕等化學(xué)性侵害也給混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性等帶來嚴(yán)重影響。而現(xiàn)場進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)的耐久性試驗(yàn)，周期長、費(fèi)用高，再現(xiàn)或者重復(fù)各種條件非常困難甚至不可能。因此需要創(chuàng)建一個室內(nèi)模擬環(huán)境進(jìn)行長期的、穩(wěn)定的或加速的土木工程結(jié)構(gòu)耐久性機(jī)理的仿真研究——人工環(huán)境模擬試驗(yàn)。
現(xiàn)代混凝土結(jié)構(gòu)人工模擬環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)包括環(huán)境模擬試驗(yàn)的設(shè)計(jì)、多種耦合環(huán)境的實(shí)現(xiàn)、加速試驗(yàn)與自然環(huán)境試驗(yàn)的相關(guān)性以及檢測設(shè)備、儀器的應(yīng)用等諸多關(guān)鍵環(huán)節(jié)。利用環(huán)境模擬技術(shù)，建設(shè)多功能氣候試驗(yàn)室（大型步入式人工環(huán)境模擬試驗(yàn)室），可從時間到空間模擬所需要的各種環(huán)境現(xiàn)象或者條件，如自然氣候環(huán)境、工業(yè)環(huán)境、海洋環(huán)境等，并實(shí)現(xiàn)多種環(huán)境因素的耦合作用，同時能夠與加載裝置聯(lián)合運(yùn)用，模擬真實(shí)的荷載效應(yīng)。在模擬的實(shí)際環(huán)境中進(jìn)行 各種工程材料與構(gòu)件、結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)，可對環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行定性定量的、全面系統(tǒng)的仿真分析，對土木工程結(jié)構(gòu)尤其是混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性、裂縫控制、各種早期特性的研究實(shí)現(xiàn)從源頭創(chuàng)新，有積極的推動作用。
目前環(huán)境模擬試驗(yàn)技術(shù)發(fā)展迅速，科技成果不斷涌現(xiàn)，需要掌握環(huán)境模擬技術(shù)的發(fā)展動態(tài)和技術(shù)水平，根據(jù)土木工程結(jié)構(gòu)環(huán)境試驗(yàn)的具體要求，研究土木工程結(jié)構(gòu)環(huán)境模擬試驗(yàn)室關(guān)鍵技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)、高水平土木工程結(jié)構(gòu)的環(huán)境模擬試驗(yàn)室，為交通科研院(所)及高校土木建筑院校的土木工程科學(xué)的快速發(fā)展就顯得尤為必要。
建成后將為承擔(dān)土木工程領(lǐng)域的建筑、橋梁、隧道、碼頭、公路、鐵路和城市軌道交通相關(guān)的國家重大基礎(chǔ)科學(xué)項(xiàng)目和國家重點(diǎn)（重大）工程項(xiàng)目提供試驗(yàn)研究平臺。建成擁有功能全、規(guī)模大、自動化控制的大型步入式人工環(huán)境模擬試驗(yàn)室，完善交通科研院(所)及高校土木建筑院校的土木工程結(jié)構(gòu)耐久性研究系統(tǒng)，取得一批*的高水平研究成果，繼續(xù)保持我國交通科研院(所)及高校土木建筑院校在混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究方向在上的優(yōu)勢學(xué)術(shù)地位，進(jìn)一步提升研究水平，提高科技創(chuàng)新能力，加速人才培養(yǎng)，為今后國家重點(diǎn)科研計(jì)劃項(xiàng)目和國家省部級重點(diǎn)土木工程科研項(xiàng)目提供可靠的科學(xué)研究平臺。
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