凍融環(huán)境下預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的疲勞性能研究.pdf

1、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)與普通混凝土結(jié)構(gòu)相比具有明顯的優(yōu)越性能,因此被廣泛地應(yīng)用到土木、建筑、水利和交通工程等各個(gè)領(lǐng)域。與其它結(jié)構(gòu)一樣,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期在侵蝕環(huán)境作用下也會(huì)出現(xiàn)耐久性失效,近年來(lái)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在環(huán)境侵蝕作用下的耐久性問(wèn)題已成為結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。
　　從氣候條件來(lái)看,我國(guó)有相當(dāng)大的地區(qū)處于嚴(yán)寒地帶,有調(diào)查指出我國(guó)東北地區(qū)很多水工建筑物、橋梁的混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)局部或大面積地遭受凍融破壞,造成重大經(jīng)濟(jì)損失

2、。對(duì)長(zhǎng)期處于嚴(yán)寒環(huán)境中的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),凍融作用是影響結(jié)構(gòu)耐久性一個(gè)非常重要的因素,其抗凍性已引起工程界的重視,另一方面,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在服役期內(nèi)承受著靜載和頻繁的反復(fù)荷載作用,如結(jié)構(gòu)自重、車輛荷載、隨機(jī)波浪力等,其抗力將隨損傷的累積而衰減最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)功能退化或失效。
　　目前如何對(duì)已建及新建預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在凍融環(huán)境下的疲勞性能進(jìn)行分析和評(píng)估是工程界急需解決的問(wèn)題,基于此,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

3、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”,通過(guò)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在凍融與疲勞荷載交替作用下的試驗(yàn)研究,研究了預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在凍融環(huán)境下的疲勞性能。本文完成的主要工作如下:
　　1.對(duì)16根預(yù)應(yīng)力混凝土試件進(jìn)行了試驗(yàn)研究,探討了混凝土強(qiáng)度、預(yù)應(yīng)力度、凍融與疲勞交替次數(shù)比及疲勞荷載上限的大小對(duì)試件外觀形態(tài)、動(dòng)彈性模量、跨中撓度、混凝土和鋼筋應(yīng)變變化的影響;
　　2.通過(guò)正交試驗(yàn)分析方法研究了凍融疲勞交替次數(shù)比、疲勞荷載上限和預(yù)應(yīng)

4、力度對(duì)動(dòng)彈性模量衰減速率影響的大小;驗(yàn)證了對(duì)于試件動(dòng)彈性模量的衰減,凍融與荷載疲勞之間存在著一定的交互作用;
　　3..基于疲勞損傷累積理論以動(dòng)彈性模量為損傷指標(biāo)建立了凍融疲勞作用下構(gòu)件的損傷模型并驗(yàn)證了模型的適用性;
　　4.對(duì)凍融與荷載疲勞后的試件截面進(jìn)行了理論應(yīng)力分析,并將理論值與試驗(yàn)值進(jìn)行了對(duì)比分析;
　　5.建立了基于試件動(dòng)彈性模量衰減和考慮普通鋼筋疲勞斷裂的壽命預(yù)測(cè)模型。
　　本課題對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土試件