預(yù)應(yīng)力混凝土梁在疲勞荷載作用后的抗凍耐久性研究.pdf

1、隨著預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的不斷發(fā)展,由于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)具有良好的抗裂性、耐久性等優(yōu)點(diǎn),其在土木、水利及交通工程等各個(gè)領(lǐng)域越來(lái)越廣泛。然而,和普通混凝上結(jié)構(gòu)一樣,預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)由于長(zhǎng)期曝露在野外、工作環(huán)境惡劣、荷載變化復(fù)雜,其耐久性問(wèn)題比較突出,危害性更為嚴(yán)重。在混凝土結(jié)構(gòu)耐久性破壞中,凍害是僅次于鋼筋腐蝕破壞的重要因?yàn)?抗凍性是混凝土耐久性的一個(gè)重要指標(biāo),是諸多耐久性指標(biāo)的集中體現(xiàn)。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)抗凍性研究主要集中在材料層次上,關(guān)于荷載和

2、凍融耦合作用下混凝土力學(xué)性能損傷劣化過(guò)程的試驗(yàn)研究相對(duì)較少,且多集中在靜荷載與凍融因素的耦合作用,至于疲勞載荷與凍融循環(huán)耦合作用更鮮見報(bào)道。這使得嚴(yán)寒地區(qū)高速鐵路軌道板、高速公路路面以及橋梁等在疲勞荷載和凍融循環(huán)耦合作用下,混凝土材料損傷劣化過(guò)程及結(jié)構(gòu)破壞情況不得而知,亟待解決。
　　 本文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金資助課題“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):50878098)”,通過(guò)試驗(yàn)來(lái)研究分析疲勞

3、荷載循環(huán)次數(shù)和張拉預(yù)應(yīng)力對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土梁構(gòu)件抗凍性能的影響,主要完成了以下工作：⑴對(duì)工程中常用的單側(cè)配置預(yù)應(yīng)力筋的混凝土梁抗疲勞性能進(jìn)行研究,對(duì)三種預(yù)應(yīng)力水平(即0、0.59、0.74)下構(gòu)件疲勞荷載循環(huán)后預(yù)應(yīng)力混凝土的損傷情況分析。⑵通過(guò)三種預(yù)應(yīng)力水平(即0、0.59、0.74)和疲勞荷載循環(huán)次數(shù)(即0、1、2、5、10、15、20萬(wàn)次)下混凝土構(gòu)件的凍融試驗(yàn),研究預(yù)應(yīng)力水平和疲勞荷載循環(huán)次數(shù)對(duì)混凝土抗凍性能的影響規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明,

4、預(yù)應(yīng)力水平和初始循環(huán)荷載對(duì)構(gòu)件在凍融過(guò)程中相對(duì)動(dòng)彈性模量的變化起著重要的影響。⑶以凍融損傷的疲勞效應(yīng)為理論基礎(chǔ),分析了影響混凝土抗凍性的主要因素,對(duì)疲勞荷載作用后的預(yù)應(yīng)力混凝土在凍融循環(huán)過(guò)程中的質(zhì)量損失與相對(duì)動(dòng)彈性模量變化過(guò)程,進(jìn)行了理論與試驗(yàn)分析,建立了考慮預(yù)應(yīng)力水平和疲勞荷載循環(huán)次數(shù)的凍融損傷演化模型。⑷基于對(duì)數(shù)正態(tài)分布,把混凝土結(jié)構(gòu)凍融損傷近似看作不同正負(fù)峰值溫度差順序作用損傷累積的結(jié)果,同時(shí)考慮混凝土結(jié)構(gòu)凍融損傷的離散型,在理論