基于ICCP-SS方法的钢筋混凝土连续梁耐久性保障策略研究

本项目针对钢筋混凝土结构在滨海腐蚀环境下的ICCP-SS（阴极保护及结构加固）保障性策略开展理论、试验与应用研究。基于前期研究中对碳纤维增强符合材料（CFRP）的电化学和力学性能研究成果，以及多重优化的水泥基无机胶凝材料，提出了适用于滨海腐蚀环境中钢筋混凝土结构的ICCP-SS全寿命保障策略。本项目分别研究了ICCP-SS修复后的钢筋混凝土连续梁的性能，揭示了采用碳纤维网格布/水泥基材料/混凝土界面在荷载与腐蚀环境共同作用下的粘结性能，探讨了加固后钢筋混凝土构件的受力破坏模式及应力分布规律，研究了阴极保护对碳纤维有效利用率和超静定结构弯矩重分布的影响，进而建立采用ICCP-SS修复后的钢筋混凝土构件的设计方法。同时，本项目将ICCP-SS体系应用到实际工程中，通过实验室与实际工程结果对比研究，验证ICCP-SS在不同工况下的耐久性能。结合试验研究、数值分析和理论研究，证明了ICCP-SS双重功能全寿命保障策略的可行性和有效性，得到了修复后钢筋混凝土结构的结构设计方法。研究成果为ICCP-SS体系的工程应用提供理论和试验依据，解决滨海腐蚀环境下混凝土结构加固所面临的实际问题。 2100433B

针对钢筋锈蚀引起的混凝土结构耐久性劣化研究，可分为材料耐久性和结构耐久性两个层次。从材料耐久性的角度看，利用碳纤维增强复合材料(CFRP)作为辅助阳极的外加电流阴极保护技术(Impressed current cathodic protection, 简称为ICCP)已被证实可以有效阻止钢筋锈蚀；从结构耐久性的角度看，采用CFRP的结构加固方法可以显著提高混凝土结构承载力。基于上述认识，本课题提出将阴极保护(ICCP)与结构增强（SS-Structural strengthening）有机结合的ICCP-SS方法，通过体系创新实现混凝土结构耐久性的新型保障策略。将此方法应用到实际建筑工程中广泛采用的连续梁超静定结构中，研究结构性能演变规律、优化保障策略与设计方法。课题研究成果将实现ICCP-SS技术从材料到构件，再到结构的一体化研究和应用，具备重要的工程应用前景。

本项目拟解决移动网格基于能量优化的资源管理理论及方法，拟为促进我国的移动网格基础研究及应用打下一定的基础。 （1）本项目针对移动网格节点能量有限的问题，研究基于能量优化的资源调度算法。为了解决移动网格资源调度中的能量优化问题，先需分析移动网格的特点及其资源调度中的能量消耗特点，在移动网格资源调度中考虑能量约束，然后建立移动网格节点的能量消耗模型，提出基于能量优化的移动网格资源调度策略。 （2）结合节点移动模型和资源可靠性提出一种基于资源可靠性的任务调度算法。此算法首先根据节点移动模型确定任务提交者停留的网格区域，然后根据资源的可靠性从该网格中选取最可靠的资源执行任务，算法的目标是最大限度的保证任务能够被成功的执行。 （3）提出一种基于时间优化的移动网格任务调度算法，即MG-Min-Min算法，目标是实现任务调度完成时间的最小化。算法中考虑到移动资源能量有限，在任务完成时，由分配任务时的域代理主动发送移动代理去寻找目标资源并取回任务执行结果，这样节省了移动资源发送任务执行结果的能量和时间消耗。 （4）研究基于灰色理论的移动设备迁移策略，提出一种适合移动网格任务提交及移动设备在网格区域间移动的信息分组结构。将现有的移动网络的切换算法与网格计算相结合，并将无线网络通信中一种优化的移动目标选择算法应用于移动网格中。通过此目标选择算法将网格性能参数进行综合计算，提高移动设备对网格资源的利用率，提出移动设备在不同网格区域之间移动的迁移策略。 （5）研究提出移动网格中基于QoS的资源发现算法，引入了P2P技术和虚拟组织，并使用该方法组织移动设备资源，方便资源的发现和查找。该资源发现方法研究基于节点的服务请求机制，主要考虑了带宽的约束和网络消息的冗余消除。 （6）对Local Indices机制进一步改进，提出一种适用于移动网格系统的资源定位算法Improved Local Indices。该机制不仅考虑了组成移动网格系统的移动终端设备存储空间有限和网络带宽有限的问题，而且针对移动网格环境的高度动态性。提出了采用宏移动性管理和微移动性管理结合的方式，来管理移动网格环境的移动性。 2100433B

随着移动计算和网格计算的发展及融合，移动网格已成为国内外研究热点。移动节点（设备）如何获取资源，以及自身的信息资源如何进行共享是移动网格中亟待解决的一个重要研究课题。本项目旨在为移动网格中基于能量优化的移动资源管理及调度提供新的技术途径。分析移动网格及能耗的特点，建立移动网格能量消耗模型，研究基于能量优化的移动网格资源调度策略。提出能量受限的移动网格资源请求的路由和转发方法。研究分析基于效用最大化的移动网格资源定位优化模型，将移动网格资源定位问题转化为网格总效用最大化模型，同时求解能耗优化问题。提出基于补偿价格具有能量感知的移动网格资源请求协作转发算法，实现移动网格系统和用户效用的联合优化。研究基于能量与网格性能参数平衡的移动网格资源节点选择策略，研究面向能耗和性能优化的移动节点资源调度策略。研制适合移动网格资源管理的模拟器。建议移动网格资源发现中基于能量估价的移动Agent路径优化策略。

在国家自然科学基金的资助下，课题组经过3年的努力工作，完成原定的研究计划，取得预想的研究成果。课题组主要完成四部分研究内容：1、基础理论研究：如生态效率（EEI）、数据包络分析（DEA）、国际流行的绿色建筑评价标准比较等 ；2、建立评价指标体系以及确定指标的量化方案。建筑价值指标以特征价格模型为依据，环境消耗指标尽可能国家绿色建筑标准相兼容；3、选择DEA分析模型和应用软件，收集和整理深圳地区高层住宅为案例，进行测试运算；4、分析评价结果，改进评价模型与指标，提出决策建议。至今，课题组已发表论文4篇（艾志刚3篇，陈佳伟1篇）,指导完成硕士研究生论文6篇（于洪军、肖振、陈黄平、李澈、苑卫华、许晓彬），主持设计实际工程案例1项（广州相约山规划设计），经常参与或组织不同层次的学术交流活动。课题组将继续努力，使研究不断深入，并将研究成果转化为实际工程应用，推动我国建筑生态效率水平的提高。 2100433B