碳化、冻融、氯离子耦合作用下钢筋混凝土梁承载力衰减研究

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1、分类号：U4410710-2015121147硕士学位论文碳化、冻融、氯离子耦合作用下钢筋混凝土梁承载力衰减研究张航导师姓名职称胡大琳教授申请学位类别硕士学科专业名称桥梁与隧道工程论文提交日期2018年4月16日论文答辩日期2018年5月9日学位授予单位长安大学Studyonbearingcapacityofreinforcedconcretebeamsundercarbonation,freeze-thawandchlorineioncouplingAThesisSubmittedfortheDe

2、greeofMasterCandidate：ZhangHangSupervisor：Prof.HuDalinChang’anUniversity,Xi’an,China摘要水泥的出现使得钢筋混凝土结构得到了极大的发展。原本一直被大家认为耐久性良好的混凝土结构却因在服役期间产生损伤而破坏的例子已经屡见不鲜，并且，现阶段在大量混凝土结构已经建成的大背景下，混凝土的加固已经成为一大笔资金输出，因此钢筋混凝土结构耐久性的亟待我们进行研究。本文针对的是严寒区泼洒与不泼洒除冰盐的钢筋混凝土桥梁为工程背景，通过长

3、安大学多功能环境实验室对无应力和持荷状态下的钢筋混凝土梁进行了碳化、冻融循环双因素耦合和碳化、冻融循环、氯离子三因素耦合试验，力求模拟严寒区泼洒与不泼洒除冰盐环境中实际钢筋混凝土桥梁、预应力混凝土桥梁等各类型混凝土桥梁的主梁所受侵蚀情况。试验结束后对各试件梁进行承载力试验，并通过ANSYS有限元软件进行模拟、分析、验证，最后得到对应腐蚀环境下钢筋混凝土梁承载力和材料的时变衰减模型和应力修正模型。本文主要结论如下：建立了钢筋混凝土梁在碳化-冻融双因素耦合作用下的承载力和材料的时变衰减模型和应力修正模型

4、；建立了钢筋混凝土梁在碳化-冻融-氯离子三因素耦合作用下的承载力和材料的应力修正模型；梁体处于拉应力状态会促进腐蚀，处于压应力状态会抑制腐蚀，但当压应力值过大时会对混凝土梁产生负面作用；碳化-冻融-氯离子三因素耦合作用下的钢筋混凝土梁底面裂缝均产生在箍筋处且试验梁体发生类似少筋梁的破坏型式。关键词：耐久性；多因素耦合；承载力；时变；应力状态；衰减模型IAbstractTheemergenceofcementhasledtogreatdevelopmentofreinforcedconcretestr

5、uctures.Itiscommonforconcretestructuresthathavealwaysbeenconsidereddurabletobedamagedduetodamageduringservice.Now,alargenumberofconcretestructureshavebeenbuiltandthereinforcementofconcretestructurehasspentalargeamountoffunds.Therefore,thedurabilityofre

6、inforcedconcretestructuresisurgentlystudied.Thispaperisbasedonwhetherreinforcedconcretebridgesaresprayedwithice-drenchedsaltinthecoldarea.Throughthemulti-functionalenvironmentallaboratoryofChang`anUniversity,carbonationandfreezing-thawingcyclescoupling

7、experimentwasperformedonreinforcedconcretebeamsunderstressandwithoutload,aswellascarbonization,freeze-thawcycle,chlorideioncouplingtest.Effortsweremadetosimulatewhetherornotthemainbeamofconcretebridgesofvarioustypes,suchasreinforcedconcretebridgesandpr

8、e-stressedconcretebridges,willbeerodedbytheseverecoldareainthedeicingsaltenvironment.Afterthetest,thebearingcapacityofeachwastestedandsimulated,analyzedandverifiedbyANSYS.Finally,atime-varyingattenuationmodelandastresscorrectionmodelfor