多环境腐蚀作用下钢筋混凝土梁疲劳损伤模型

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1、第36卷第7期铁道学报Vo1．36No．72014年7月JOURNALOFTHECHINARAILWAYS0CIETYJuly2014文章编号：1001—8361(2014)07—0096—05多环境腐蚀作用下钢筋混凝土梁疲劳损伤模型陈梦成凯，秦臻，谢力(华东交通大学土木建筑学院，江西南昌330013)摘要：地铁、轻轨等城市轨道交通混凝土结构常处在杂散电流、氯离子与疲劳荷载共同作用下服役。针对这种典型服役条件下钢筋混凝土疲劳损伤行为，开展了3OV杂散电流与3．5氯离子多环境腐蚀作用下钢筋混凝土梁四点弯曲疲劳试验研究。基于弯曲疲劳模量退化，建立用于这种典型服役条件下钢筋混凝土梁的非线性

2、疲劳寿命预测和疲劳累积损伤模型。研究结果表明：杂散电流和氯离子多环境腐蚀对钢筋王混凝土梁疲劳损伤影响显著，且疲劳荷载越大影响越大。损伤过程分初始损伤、累积损伤和失效破坏等3个阶段，破坏时无征兆。本文所建立的非线性疲劳损伤模型可描述这一损伤演化趋势，预测结果与实测值吻合较好。关键词：钢筋混凝土梁；杂散电流；氯离子；疲劳损伤；损伤模型中图分类号：TU375．1：TG174．3文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1001—8361．2014．07．016FatigueDamageModelofReinforcedConcreteBeamsunderMulti-environ

3、mentalCorrosionCHENMeng—cheng，WANGKai，QINZhen，XIELi(SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，EastChinaJiaotongUniversity，Nanchang330013，China)Abstract：Suchsubwayandlightrailasurbanrailtransit，concretestructuresoftenserviceinthecouplingac—tionsofstraycurrent，chlorideionsandfatigueload．Accordingto

4、thefatiguebehaviorsofthereinforcedcon—crete(RC)beams，thefour—pointflexurefatigueexperimentalinvestigationoftheRCbeamsundermulti—envi—ronmentcorrosionofstraycurrent(30V)andchlorideions(3．5)wascarriedout．ThenonlinearfatiguelifepredictionandfatigueaccumulationdamagemodelsusedfortheRCbeamsunderthem

5、ulti—environmentalcor—rosionwereestablishedbasedonthefatiguemodulusdegradation．Theresultsshowasfollows：Themulti—en—vironmentalcorrosionofstraycurrentandchlorideionshasimportantinfluenceonthefatiguedamageofRCbeamsandtheinfluenceisgreaterwithfatigueloadsincrease；thedamageprocesscanbedividedintoin

6、itialdamagestage，accumulationdamagestageandfailurestage；thefailureoccurssuddenlywithoutanysignsbe—forehand；thenonlinearfatiguedamagemodelscandescribethedamagedevelopmentoftheRCbeamsunderthemulti—environmentalcorrosionandthepredictionsareingoodagreementwiththeexperimentalresults．Keywords：reinfor

7、cedconcretebeam；straycurrent；chlorideions；fatiguedamage；damagemodel钢筋混凝土是现代土木建筑结构主要构件形式，使服役环境中氯离子加速向钢筋表面迁移，从而严重钢筋锈蚀是造成其耐久性退化的主要因素。发展地影响其轨道混凝土结构疲劳性能l_】]。目前人们对一般铁、轻轨等城市轨道交通已成为缓解日益繁重城市交杂散电流或氯离子腐蚀条件下的混凝土结构疲劳性能通压力的最有效措施之一。地铁、轻轨等城市轨道交已进