凍融環(huán)境下預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件受力性能研究.pdf

1、與普通混凝土結(jié)構(gòu)相比預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有明顯的優(yōu)越性，自法國工程師弗來西奈于1928年發(fā)明預(yù)應(yīng)力混凝土以來，在土木、建筑、交通工程及水利等各個(gè)領(lǐng)域預(yù)應(yīng)力混凝土已逐步被普遍的使用。本文在國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目“雙指標(biāo)侵蝕環(huán)境作用下預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)耐久性試驗(yàn)與壽命預(yù)測研究（項(xiàng)目編號(hào)：50878098）”以及住建部項(xiàng)目“凍融環(huán)境下預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件疲勞耐久性研究（項(xiàng)目編號(hào)：2013-k4-26）”的支持下，主要研究了如下內(nèi)容：
　　本次共

2、設(shè)計(jì)了5根預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，對(duì)應(yīng)構(gòu)件的編號(hào)分別為L1、L2、L3、L4、L5，先將構(gòu)件 L1、L2、L3、L4、L5分別作0次、50次、100次、150次、200次凍融試驗(yàn)，之后再進(jìn)行受彎性能試驗(yàn)，由試驗(yàn)過程、現(xiàn)象及結(jié)果得出以下結(jié)論：當(dāng)凍融循環(huán)次數(shù)增大時(shí)，構(gòu)件的相對(duì)動(dòng)彈性模量逐漸減小，且凍融次數(shù)愈多，減小愈明顯；構(gòu)件的開裂荷載和極限荷載都逐漸減小，且凍融次數(shù)越多，下降越明顯，構(gòu)件極限荷載時(shí)的最大裂縫寬度隨凍融次數(shù)增大，這表明受凍融的

3、影響構(gòu)件的承載能力和抗裂性能下降。
　　借鑒前人對(duì)凍融作用后混凝土力學(xué)性能研究上已經(jīng)取得的成果，建立凍融作用后預(yù)應(yīng)力混凝土損傷模型，并將其應(yīng)用于有限元軟件的模擬分析中，通過有限元軟件ANSYS對(duì)凍融作用后預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的承載性能進(jìn)行模擬并和試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證對(duì)比，得出本文的有限元分析結(jié)果精度良好，利用 ANSYS來模擬凍融后預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的承載性能基本可行，能夠較好地反映構(gòu)件的受力過程，但是更加精確的有限元模擬還需依賴于

4、采用更精確的凍融混凝土本構(gòu)模型。
　　參考《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎承載力規(guī)定的計(jì)算方法及已經(jīng)得到的凍融循環(huán)作用后預(yù)應(yīng)力混凝土的凍融損傷模型，根據(jù)遭受不同凍融次數(shù)作用后的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件承載能力的變化，研究了凍融作用對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件承載能力的變化規(guī)律，建立了反映凍融參數(shù)的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的正截面受彎承載力計(jì)算公式，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果、理論計(jì)算結(jié)果及數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證了本文建

5、立的正截面受彎承載力計(jì)算公式的可行性。
　　參考《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算方法，研究遭受凍融作用后預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件使用階段的跨中撓度及最大裂縫寬度隨凍融次數(shù)n的變化規(guī)律，提出遭受凍融作用后預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的短期剛度計(jì)算公式和最大裂縫寬度計(jì)算公式的合理建議。
　　本文對(duì)凍融作用后的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的承載性能及正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行了研究，并利用有限元軟件AN