混凝土箱梁考慮受力影響的碳化和氯離子侵蝕特性的研究.pdf

1、混凝土箱梁構(gòu)件由于其結(jié)構(gòu)輕、剛度大，如今在工程中已經(jīng)得到了廣泛的運用。實際工程中的混凝土結(jié)構(gòu)會因過早的性能退化而使服役壽命縮短，往往不是因為強度不足，而是由長期性能的損傷及下降導致。目前，國內(nèi)外關(guān)于單一環(huán)境因素下實心混凝土構(gòu)件的長期性劣化研究已比較成熟。但大部分的研究都未考慮荷載效應(yīng)及出于箱梁獨特空間構(gòu)造特點的二維擴散特性。
　　為此，本論文進行了荷載作用下混凝土箱梁的碳化及氯離子擴散理論研究，同時開展箱梁結(jié)構(gòu)的氯離子侵入試驗，綜

2、合考慮箱梁受力狀態(tài)下的剪力滯效應(yīng)，揭示了荷載對混凝土箱梁碳化及氯離子侵蝕性能的量化影響規(guī)律。本論文主要的研究內(nèi)容及成果如下:
　　(1)研究探討了影響混凝土中碳化性能的各種因素，重點分析了持續(xù)荷載對混凝土中碳化速率的影響，通過工程實測數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)考慮了水泥、應(yīng)力水平、以及自然碳化和加速碳化之間關(guān)系的模型精度最高，更符合構(gòu)件實際服役環(huán)境并容易運用到實際當中。
　　(2)與以往模擬的實心梁不同，箱梁各截面的碳化時間都不盡相同，內(nèi)

3、邊緣的開始碳化時間值都較大于外邊緣。頂板處開始碳化時間明顯大于底板處，最大相差68％?；炷料淞焊鹘孛娴拈_始碳化時間同時受應(yīng)力及水灰比的影響，水灰比越大，開始碳化時間越短。一定范圍內(nèi)，壓應(yīng)力會增大開始碳化時間，相反，拉應(yīng)力會使開始碳化時間減小。
　　(3)研究分析了影響混凝土中氯離子擴散的各種因素，結(jié)合試驗重點分析了氯離子的擴散系數(shù)受持續(xù)荷載的影響，得出考慮了時間、吸附能力、溫度、養(yǎng)護環(huán)境等影響因素的混凝土氯離子擴散模型與實驗值更

4、接近，精度更高的結(jié)論。由于箱梁的剪力滯效應(yīng)，箱梁各截面的擴散系數(shù)都不盡相同，內(nèi)邊緣擴散系數(shù)值較小于外邊緣。同時擴散系數(shù)分布還受環(huán)境種類、應(yīng)力大小及水灰比大小的影響，水灰比越大，擴散系數(shù)值越大。箱梁截面在浸泡狀態(tài)下的擴散系數(shù)值較大于干濕循環(huán)狀態(tài)。一定范圍內(nèi)，壓應(yīng)力會減小擴散系數(shù)值，相反，拉應(yīng)力會使擴散系數(shù)值增大。
　　(4)由于箱梁的空間構(gòu)造特點，對海洋環(huán)境中的混凝土箱梁來說，氯離子擴散將從截面內(nèi)和外兩個方向侵入，其氯離子的擴散往往

5、具有多維性?？紤]箱梁二維擴散時，其箱梁各截面處的濃度值均大于一維擴散狀態(tài)?；炷林新入x子的濃度分布同時受環(huán)境種類、應(yīng)力大小及水灰比大小的影響，水灰比越大，濃度值越大。箱梁截面在浸泡狀態(tài)下的濃度值較大于干濕循環(huán)狀態(tài)。一定范圍內(nèi)，壓應(yīng)力會減小氯離子濃度，相反，拉應(yīng)力會使氯離子的濃度值增大。
　　(5)利用改進的二維擴散理論計算出的氯離子濃度理論值與實測值大概貼合，但在箱梁頂、底板邊緣以及項板與腹板交接處的理論計算值和實測值相差較大。這