壓區(qū)損傷對RC梁抗力性能影響研究.pdf

1、在役鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)一般處于負載下工作，在整個使用生命周期中結(jié)構(gòu)常會受到荷載和環(huán)境的共同作用，對處于嚴寒、海水等嚴酷環(huán)境下的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，更易受到凍融循環(huán)及氯鹽引發(fā)的鋼筋銹蝕作用，此類結(jié)構(gòu)常因耐久性不足而危及結(jié)構(gòu)安全，進而提前退出工作，造成不可估量的經(jīng)濟損失。國內(nèi)外學者對此展開了大量研究，并取得了豐富的研究成果，然而，已有研究多基于單因素及受拉區(qū)損傷，對于壓區(qū)損傷混凝土梁類構(gòu)件的研究較少，而實際工程中類似簡支梁橋橋面受壓區(qū)域混凝土受凍融

2、損傷及鋼筋銹蝕情況普遍存在，嚴重危害結(jié)構(gòu)安全。為充分應對此類工程問題，需開展凍融、銹蝕作用下壓區(qū)損傷對鋼筋混凝土梁抗力性能的影響研究。
　　為此，本文共設計了極端情況模擬組、銹蝕組和凍融組等三組壓區(qū)損傷工況，其中，極端情況模擬組為壓區(qū)純彎段縱筋無粘結(jié)梁、無縱筋梁和無保護層梁，用于模擬嚴重銹蝕引起的壓區(qū)縱筋銹斷、粘結(jié)力損失及保護層混凝土剝落等極端情況；銹蝕組采用通電加速銹蝕法對3根無負載梁純彎段受壓區(qū)縱筋進行不同程度銹蝕損傷；凍融組

3、采用單面鹽凍法對3根無負載和2根連續(xù)負載梁純彎段受壓區(qū)混凝土施加了凍融損傷，利用大型步入式人工氣候環(huán)境箱及課題組自主設計的混凝土梁反力加載裝置實施負載凍融工況。對上述各工況試驗梁進行了持荷及加載試驗，記錄各級荷載下梁的撓度、裂縫寬度、鋼筋和混凝土的應變等數(shù)據(jù)，分析了壓區(qū)鋼筋銹蝕和混凝土凍融對梁裂縫寬度、撓度、鋼筋應變以及承載力的影響，得到了如下主要結(jié)論：
　　1)壓區(qū)鋼筋銹蝕、混凝土凍融后，梁截面仍基本符合平截面假定。
　　

4、2)對于單面凍融法，采用不同指標評估混凝土抗凍融循環(huán)次數(shù)差異較大，用試件的單位面積剝落物總質(zhì)量較相對動彈性模量來評價混凝土抗凍融循環(huán)次數(shù)更少，前者為20次凍融循環(huán)，后者為32次。
　　3)統(tǒng)計了梁裂縫出現(xiàn)規(guī)律，超過正常使用極限狀態(tài)后，裂縫出現(xiàn)較少。梁純彎段內(nèi)裂縫出齊時的荷載水平約為計算極限承載力的三分之一左右；壓區(qū)鋼筋銹蝕或混凝土凍融后，對裂縫的發(fā)展有重要影響，均使梁純彎段內(nèi)受拉區(qū)的平均裂縫寬度有所增加。
　　4)在相同負載

5、水平下，凍融越嚴重，梁撓度增加越大；在相同凍融次數(shù)下，負載水平越高，梁撓度增加越大。凍融次數(shù)越多，鋼筋應變增加越大；同等荷載下持荷等級越高，鋼筋應變增加越多；銹蝕越嚴重，鋼筋應變增加越多。
　　5)壓區(qū)鋼筋銹蝕較嚴重時，對鋼筋混凝土梁屈服荷載和極限荷載均有削弱作用，分別減小5.3％和7.8%，混凝土強度修正后屈服荷載減小達12%。壓區(qū)混凝土凍融后，梁的屈服荷載均隨凍融次數(shù)的增加而降低。
　　6)對梁壓區(qū)鋼筋銹蝕、混凝土凍融梁