鹽霧與疲勞耦合下預應力箱梁氯離子擴散特性研究.pdf

1、預應力跨海鐵路橋的箱梁位于鹽霧區(qū)，工作環(huán)境極其惡劣，常年遭受疲勞荷載與鹽霧侵蝕的雙重耦合作用。在這種雙重耦合作用下，預應力鋼筋的銹蝕速度、混凝土的開裂程度與箱梁的力學性能劣化程度均會大幅增加，這會直接對鐵路橋的安全構成極大的威脅。本文針對鹽霧區(qū)的預應力鐵路橋箱梁進行疲勞荷載與氯離子侵蝕耦合作用下的氯離子分布性研究，研究結果有助于提高預應力鐵路橋箱梁的耐久性、完善其耐久性設計理論體系。
　　首先，以 ANSYS自帶的熱-結構耦合模塊

2、計算耦合作用下的氯離子分布情況。由于該模塊具有局限性，計算所得的氯離子分布結果并不準確，因此以體積應變與孔隙率作為中間變量，給出從靜荷載到體積應變、從體積應變到孔隙率，再從孔隙率到氯離子傳遞系數(shù)的耦合計算過程。對于疲勞荷載，則通過 ANSYS中的疲勞分析模塊計算損傷度 D，并以基于應變的疲勞損傷理論作為依據(jù)，計算疲勞荷載作用下的殘余應變與總應變，然后給出從疲勞荷載到體積應變再到氯離子傳遞系數(shù)的計算過程。最后將利用上述方法計算得到的結果與

3、已有試驗結果進行對比。
　　其次，建立預應力混凝土箱梁的精細化有限元模型。對預應力箱梁模型分別施加規(guī)范規(guī)定的靜活載與統(tǒng)計得到的疲勞荷載，計算鹽霧區(qū)靜活載、疲勞荷載與氯離子侵蝕耦合時箱梁內部的氯離子分布規(guī)律。同時，對比靜活載耦合與疲勞荷載耦合下的氯離子分布結果，研究不同荷載形式對耦合結果的影響。
　　最后，在分別考慮鹽霧——靜活載耦合與鹽霧——疲勞荷載耦合的同時，對箱梁內部的預應力水平做出改變，研究不同預應力水平對箱梁內部氯離