钢绞线腐蚀时变效应对预应力混凝土梁桥影响研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com公路交通技术2015年2月第1期TechnologyofHighwayandTransportFeb．2015No．1DOI：10．13607／j．cnki．gljt．2015．01．0014钢绞线腐蚀时变效应对预应力混凝土梁桥影响研究王鹏，张力，王福敏，张赞鹏(招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆400067)摘要：基于混凝土碳化理论分析预应力筋腐蚀开始时间，提出预应力钢绞线腐蚀截面积退化时变模型。通过已有试验成果对比研究，提出由腐蚀电流密度和时间表达的腐蚀钢绞线力学性能退化时变模型，包括名义极限强度、极限延伸率、名义弹性

2、模量时变模型；并推导建立由于钢绞线腐蚀引起的预应力损失时变模型。在此基础上，以预应力混凝土空心板桥为例，分析预应力钢绞线腐蚀后其梁体应力、抗弯承载力和可靠度等的经时变化。研究表明：预应力筋是预应力混凝土粱桥性能表现的重要参数，一旦发生腐蚀，其应力水平、抗弯承载力及可靠度将急剧下降，在短短几年内就可能危及桥梁的安全。关键词：预应力混凝土；钢绞线；腐蚀；时变模型；可靠度文章编号：1009—6477(2015)01—0066—08中图分类号：U448．35文献标识码：AResearchonInfluencesofTime——varyingEfectofSteelStr

3、andCorrosiononPrestressedConcreteBeamBridgesWANGPeng，ZHANGLi，WANGFumin，ZHANGZanpengAbstract：Thispaperanalyzesstarttimeofcorrosionofprestressedreinforcementsbasedonthetheoryofconcretecarbonizationandproposesatime——varyingmodelofcross——sectionalareadegradationofprestressedsteelstrandco

4、rrosion．Bycomparativeresearchonexistingtestresults，thepaperproposesatime——varyingmodelofmechanicalpropertydegradationofcorrodedsteelstrandexpressedbycorrosioncurrentdensityandtime，includingnominalultimatestrength，maximumelongationandtime—varyingmodelofnominalelasticmodulus；andderives

5、andestablishestime—varyingmodelofprestressedlosscausedbysteelstrandcorrosion．Onthisbasisthepaperanalyzesongoingchangesofbeamstress，bendingcapacityandreliability，ete．afterprestressedsteelstrandcorosion．Theresearchshowsthatprestressedreinforcementisanimportantparameterforperformanceofp

6、restressedconcretebeambridges，anditsstresslevel，bendingcapacityandreliabilitywilldecreasesharplyandmayendangerthesafetyofbridgesinafewyearsoncecorosionhappens．Keywords：prestressedconcrete；steelstrand；corosion；time—varyingmodel；reliability由于预应力混凝土梁桥的建设时间相对较短，的部位比钢筋少，因此，生成的少量蚀核受供水条件故该类

7、桥梁的病害暴露还不是十分充分，相关研究或供氧条件的限制相对较小，腐蚀更加充分，导致坑也不足。但从已有的观察和检测情况看，在役预应蚀的出现。Stewart⋯的研究认为，预应力筋在碳化力混凝土梁桥病害与普通钢筋混凝土梁桥类似，其作用下的腐蚀形式为均匀腐蚀。李富民、袁迎曙特殊性主要在于上部结构梁体部分设置了预应力研究认为腐蚀的发展伴随着新蚀坑的不断开发和老筋，而预应力筋也存在腐蚀问题。蚀坑的不断融合，总体可按均匀腐蚀考虑预应力筋氯离子侵入、混凝土碳化、灌浆不饱满、混凝土的腐蚀损失。缺陷或裂缝等都是预应力筋腐蚀的诱因。对钢绞线预应力筋在腐蚀作用下的失效模式有应力腐蚀而言

8、，腐蚀介质穿透其钢丝钝化