凍融與銹蝕耦合對無粘結預應力梁承載力的影響.pdf

1、在高濕度和高原地區(qū)，由于地區(qū)寒冷且空氣濕度較大，鋼筋混凝土結構經常會遭受凍融循環(huán)和鋼筋銹蝕的嚴重侵蝕，造成不少建筑物出現混凝土脫落、鋼筋裸露和銹蝕等的嚴重不良現象，使得相當一部分建筑物的承載力大幅度降低、性能嚴重劣化，甚至不得不提前退役。無粘結預應力梁由于內部鋼絞線周圍沒有灌注砂漿，當出現超載等情況時，空氣中的水蒸氣和酸性氣體就會進入梁體內部，較有粘結預應力混凝土梁而言，預應力構件里面的鋼絞線更易遭到銹蝕。目前，無粘結預應力結構在凍融循

2、環(huán)和鋼絞線銹蝕耦合作用下的研究基本還是空白。本文結合山區(qū)橋梁與隧道工程國家重點實驗室培育基地（重慶交通大學）開放基金資助項目“考慮環(huán)境條件損傷的山區(qū)PC橋梁結構性能裂化研究(項目編號:CQSLBF-Y14-13)”，探索無粘結預應力梁抗彎承載力劣化規(guī)律。主要研究內容如下:
　?、匍_展了鋼絞線不同銹蝕率的快速銹蝕試驗，以及靜力拉伸試驗。得到了各銹蝕率條件下鋼絞線的質量損失率、名義極限強度、屈服強度和彈性模量與銹蝕率的關系，建立了與其

3、對應的函數關系式;揭示了銹蝕后鋼絞線拉伸破壞的機理。為鋼絞線銹蝕條件下的無粘結預應力梁承載力計算提供了依據和參考。
　?、陂_展了無粘結預應力梁在不同凍融循環(huán)次數下的快速凍融循環(huán)試驗，以及抗壓強度試驗和彈性模量試驗，得到了各凍融循環(huán)次數下的混凝土質量損失率、抗壓強度和彈性模量與凍融循環(huán)次數的關系，建立與其對應的函數關系式;揭示了混凝土凍融循環(huán)后力學性能的劣化原理。為凍融循環(huán)條件下的無粘結預應力梁承載力計算提供了依據和參考。
　

4、　③開展了無粘結預應力混凝土梁的凍融循環(huán)試驗和鋼絞線銹蝕試驗，以及二者的耦合試驗，對比了鋼絞線銹蝕和凍融循環(huán)導致預應力梁鋼絞線的預應力損失大小，研究表明無粘結預應力梁在二者耦合條件下產生的預應力損失大于鋼絞線銹蝕和凍融循環(huán)分別產生的預應力損失之和。
　?、荛_展了各試驗條件下的無粘結預應力梁的抗彎加載試驗，得到以下成果。
　　第一，鋼絞線的銹蝕可使無粘結預應力梁的破壞特征具有少筋梁的破壞特點，而構件的凍融循環(huán)可使無粘結預應力梁

5、的破壞特征具有超筋梁的破壞特點。
　　第二，鋼絞線銹蝕率的大小對無粘結預應力梁的撓度發(fā)展影響是很大的，但是凍融循環(huán)次數的多少對梁撓度發(fā)展影響較小。
　　第三，各不同銹蝕率和凍融循環(huán)次數條件下的無粘結預應力梁裂縫高度均隨著荷載的增加而增加，且裂縫的發(fā)展速度在裂縫出現初期較快，而后減慢。
　　第四，無粘結預應力梁僅在鋼絞線銹蝕條件下受銹蝕率影響的承載力計算通式;
　　第五，無粘結預應力梁僅在凍融循環(huán)條件下受凍融循環(huán)次