氯鹽與硫酸鹽侵蝕環(huán)境下預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件抗彎性能劣化研究.pdf

1、現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，不僅其結(jié)構(gòu)性能好，而且經(jīng)濟(jì)、節(jié)材、節(jié)能，具有廣闊的應(yīng)用前景。尤其對(duì)一些重要結(jié)構(gòu)（如核電站、大型橋梁、標(biāo)志性高層建筑等）和惡劣環(huán)境中的結(jié)構(gòu)（如海洋平臺(tái)、西部鹽堿地區(qū)、化工車間等）來(lái)說(shuō)，預(yù)應(yīng)力已成為一種不可缺少的技術(shù)。長(zhǎng)期侵蝕環(huán)境作用下，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)損傷、力學(xué)性能退化等耐久性問(wèn)題。本文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目“雙指標(biāo)侵蝕環(huán)境作用下預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)耐久性試驗(yàn)與壽命預(yù)測(cè)研究（項(xiàng)目編號(hào):5

2、0878098）”及“海工預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)耐久性試驗(yàn)相似理論探索與工程應(yīng)用研究(51278230)”，通過(guò)試驗(yàn)研究與有限元分析，探索氯鹽與硫酸鹽侵蝕環(huán)境下預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件抗彎性能的劣化規(guī)律。主要完成了以下工作:
　　 (1)提出氯離子在預(yù)應(yīng)力混凝土受硫酸鹽侵蝕下的傳輸模型?；谙嗨评碚?，綜合考慮毛細(xì)孔隙率、硫酸根抗壓抗蝕系數(shù)、氯離子結(jié)合能力、時(shí)間依賴性常數(shù)等影響，研究了硫酸鹽環(huán)境下氯離子在預(yù)應(yīng)力混凝土中的傳輸理論，并結(jié)合不同試驗(yàn)

3、結(jié)果，對(duì)該模型的可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證。通過(guò)對(duì)各影響因素的分析，發(fā)現(xiàn)孔隙率、應(yīng)力水平影響系數(shù)及時(shí)間依賴性常數(shù)對(duì)氯離子在預(yù)應(yīng)力混凝土中的擴(kuò)散性能影響較大。
　　 (2)開(kāi)展氯鹽與硫酸鹽共同作用下預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件耐久性試驗(yàn)。首先對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力筋的自然腐蝕電位進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)合規(guī)范判斷其銹蝕可能性。隨后對(duì)構(gòu)件進(jìn)行靜載試驗(yàn)，從開(kāi)裂荷載、裂縫發(fā)展、撓度變化、破壞形態(tài)、極限承載力等對(duì)各構(gòu)件進(jìn)行分析，研究了氯鹽和硫酸鹽共同作用下預(yù)應(yīng)力混凝土

4、構(gòu)件抗彎性能的劣化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于內(nèi)摻鹽的試件，其開(kāi)裂荷載早于其他普通試件，且裂縫發(fā)展較快。粉煤灰的加入有效地提高了試件的開(kāi)裂荷載，卻降低了試件的極限荷載。
　　 (3)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土試件進(jìn)行有限元分析。采用ADINA有限元軟件對(duì)構(gòu)件進(jìn)行建模分析，重點(diǎn)模擬了裂縫開(kāi)展情況。結(jié)果表明，模擬得到了預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的開(kāi)裂荷載較試驗(yàn)值低。
　　 (4)對(duì)連云港某泊位進(jìn)行耐久性檢測(cè)和承載力評(píng)估，并提出結(jié)構(gòu)加固建議。對(duì)連云港某泊位