壓區(qū)損傷對(duì)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(fù)載下工作，在整個(gè)使用生命周期中結(jié)構(gòu)常會(huì)受到荷載和環(huán)境的共同作用，對(duì)處于嚴(yán)寒、海水等嚴(yán)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(jìn)而提前退出工作，造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)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(duì)于壓區(qū)損傷混凝土梁類構(gòu)件的研究較少，而實(shí)際工程中類似簡(jiǎn)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(yán)重危害結(jié)構(gòu)安全。為充分應(yīng)對(duì)此類工程問題，需開展凍融、銹蝕作用下壓區(qū)損傷對(duì)鋼筋混凝土梁抗力性能的影響研究。
　　為此，本文共設(shè)計(jì)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(hù)層梁，用于模擬嚴(yán)重銹蝕引起的壓區(qū)縱筋銹斷、粘結(jié)力損失及保護(hù)層混凝土剝落等極端情況；銹蝕組采用通電加速銹蝕法對(duì)3根無負(fù)載梁純彎段受壓區(qū)縱筋進(jìn)行不同程度銹蝕損傷；凍融組

3、采用單面鹽凍法對(duì)3根無負(fù)載和2根連續(xù)負(fù)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(shè)計(jì)的混凝土梁反力加載裝置實(shí)施負(fù)載凍融工況。對(duì)上述各工況試驗(yàn)梁進(jìn)行了持荷及加載試驗(yàn)，記錄各級(jí)荷載下梁的撓度、裂縫寬度、鋼筋和混凝土的應(yīng)變等數(shù)據(jù)，分析了壓區(qū)鋼筋銹蝕和混凝土凍融對(duì)梁裂縫寬度、撓度、鋼筋應(yīng)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(duì)于單面凍融法，采用不同指標(biāo)評(píng)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(duì)動(dòng)彈性模量來評(píng)價(jià)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(jì)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(shí)的荷載水平約為計(jì)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(duì)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(fù)載

5、水平下，凍融越嚴(yán)重，梁撓度增加越大；在相同凍融次數(shù)下，負(fù)載水平越高，梁撓度增加越大。凍融次數(shù)越多，鋼筋應(yīng)變?cè)黾釉酱?；同等荷載下持荷等級(jí)越高，鋼筋應(yīng)變?cè)黾釉蕉?；銹蝕越嚴(yán)重，鋼筋應(yīng)變?cè)黾釉蕉唷?br>　　5)壓區(qū)鋼筋銹蝕較嚴(yán)重時(shí)，對(duì)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(qiáng)度修正后屈服荷載減小達(dá)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(duì)梁壓區(qū)鋼筋銹蝕、混凝土凍融梁