国内结构混凝土疲劳性能研究现状

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1、·134·材料导报A：综述篇2011年10月(上)第25卷第10期国内结构混凝土疲劳性能研究现状刘巍，荣辉(1兰新铁路甘青有限公司，兰州730000；2东南大学材料学院，南京211189)摘要对国内结构混凝土疲劳性能的研究动态进行了较为全面详细的阐述。着重阐述了应用较多的钢筋预应力混凝土、高强混凝土、高性能混凝土、纤维混凝土的疲劳研究，同时简单介绍了活性粉末混凝土和多孔混凝土疲劳性能的研究。通过对国内各类结构混凝土疲劳性能研究现状分析，以期对国内研究者以后研究混凝土疲劳性能有所帮助。最后提出研究结构混凝土在多重环境因素耦合作用下

2、疲劳性能的必要性。关键词疲劳钢筋混凝土高强混凝土高性能混凝土活性粉末混凝土多孔混凝土StudyonFatiguePropertiesofStructuralConcreteinChinaLIUWei，RONGHui(1GansuandQinghaiCo．，Ltd．，Lan-XinRailway，Lanzhou730000；2CollegeofMaterialsScienceandEngineering，SoutheastUniversity，Nanjing211189)AbstractTheresearchonfatiguepe

3、rformanceofstructuralconcreteisexplainedindetail．Thefatigueproper—tyofsteelreinforcedconcrete，highstrengthconcrete，highperformanceconcrete，fiberconcretearedescribed，re—spectively．Furthermore，thefatigueresearchofthereactivepowderconcreteandporousconcretearepresented．T

4、hefatigueperformanceofvariousstructureconcreteinChinaisanalysedandisconducivetothefutureresearch．Finally，itisnecessarytoresearchthefatigueperformanceofstructuralconcreteundercouplingmultipleenvironmentalfac—tors．Keywordsfatigue，reinforcedconcrete，highstrengthconcrete

5、，highperformanceconcrete，reactivepowderconcrete，porousconcrete疲劳是指材料在小于静载强度的荷载重复作用下所发性，尤其是循环荷载作用下的界面疲劳问题更加不可忽视。生的内部性能变化过程，这种变化可能是由损伤导致裂纹进2003年北京交通大学的陈艳华等[针对钢筋与混凝土一步扩展或荷载达到足够重复次数后的完全断裂引起的，它界面疲劳特性研究不多的现状，基于已有的纤维增强复合材是材料、构件和结构最主要的破坏形式之一。混凝土结构是料界面疲劳的研究理论，采用单筋布置的同轴圆柱体一剪切筒

6、当今世界上使用最广泛的结构形式之一，这类结构对建造和作为简化钢筋混凝土试件的几何模型(见图1)。使用过程中的安全性、技术合理性和经济性有着重要的影该模型相应的柱坐标系选取如图1(a)所示，图1(b)为响，历来是结构工程人员深入研究的课题。本文总结了1O裂纹扩展示意图。由图1(a)可见，直径为2n的钢筋沿轴向年来国内对各类结构混凝土疲劳性能的研究情况，并讨论了埋入外径为26的混凝土中，混凝土基体底部置于试验台上，当前研究混凝土结构疲劳性能存在的问题。模型顶端完全自由，外加疲劳荷载a(t)／C施于钢筋下端，其中C。一n。／6。为钢筋

7、的体积比。图1中z为界面脱粘长度，L1钢筋预应力混凝土疲劳性能研究现状为试件整体长度。他们在图1的几何模型基础上，同时考虑1．1钢筋与混凝土界面处疲劳特性研究钢筋与混凝土界面疲劳损伤不均匀性及由热收缩和泊松效钢筋混凝土以其优越的复合材料特性被广泛应用于建应引起界面法向压力，给出界面脱粘应力及界面疲劳裂纹扩筑领域。在实际工程中，许多钢筋混凝土结构如铁路桥梁、展速率的表达式，这两种表达式均与界面脱粘长度和循环次公路桥梁、吊车梁及海洋平台等除了承受静荷载作用外，还数有关。研究结果表明，摩擦系数的衰减程度是影响界面脱会承受循环荷载的作用

8、，并时常伴有混凝土开裂和钢筋拉断粘应力及裂纹扩展的主要因素，而且材料的尺寸效应对界面等现象发生。当混凝土裂缝发展到一定程度后，在裂缝附近疲劳特性的影响也不容忽视。2005年，崔畅等在2003年通常会出现沿钢筋方向的界面脱粘，这对混凝土横向开裂起的研究基础上分别研