腐蚀预应力筋的力学性能研究

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1、学校代号１０５％学号１２１０２０２０２４３分类号Ｕ４４８密级公巧傷义方誇＾乂净硕±学位论文腐蚀预应力筋的力学性能研究学位申请人姓名余强所在学院王木与建筑学院指导教师张建仁教授韦磊教授学科专业主木工程研究方向桥梁结构评定与加固论文提交日期２０１５年４月学校代号：10536学号：12102020243密级：公开长沙理工大学硕士学位论文腐蚀预应力筋的力学性能研究（国家自然科学基金项目）学位申请人姓名佘强指导教师张建仁教授王磊教授所在学院土木与建筑学院专业名称土木工程论文提交日期2015年4月论文答辩日期2

2、015年5月答辩委员会主席何贤锋教授级高工StudyonMechanicalPropertiesofCorrodedPrestressingStrandsBySheQiangB.E.(UniversityofSouthChina)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinCivilEngineeringinChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorProfessorZhangJianrenPro

3、fessorWangLeiMay，2015长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研巧成果。除了文中特别加封标注引用的内容外，本论文不包含任何其化个人或集体己经发表或撰写的成果作品，巧。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体已在文中抖明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律盾果由本人承担。＇＾作者签名：日期參ｇ／Ｔ年６月日学位论文版极使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大

4、学可レッ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密囚。＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）作者签名；／＾复曼曰期：如成年知心曰导师签名；日期年台月心日摘要目前，关于预应力混凝土构件中的预应力筋腐蚀问题日益突出，但相关研究尚处于起步阶段。因此，本文对腐蚀预应力筋的力学性能退化规律展开了研究。通过人工气候下的腐蚀试验获取腐蚀预应力筋试件，然后由静力拉伸试验研究腐蚀预应力筋的力学性能，并构建其本构关系模型。拉伸后，对每根钢丝蚀坑尺寸的观察与记

5、录来研究腐蚀预应力筋蚀坑的概率分布规律；再通过电镜扫描（SEM）试验从微观结构观察腐蚀预应力筋的破坏形态，具体工作如下：（1）通过对腐蚀预应力筋断口宏观及微观的观察发现：所有预应力筋均有着相似的破坏形态，未腐蚀和腐蚀较轻的钢丝破坏形态为延性断裂，断口表现出颈缩现象；随着腐蚀率增加，腐蚀钢丝的破坏形态从延性断裂逐渐向脆性断裂转变，断口无明显颈缩现象。（2）拉伸试验的结果表明：在腐蚀率较低的情况下，预应力筋的极限应变随腐蚀率近似地线性降低，极限强度轻微下降；腐蚀对预应力筋弹性模量与屈服强度影响较小；当腐蚀率增大到临界值后，预应力筋的破坏方式表现为脆性失效；预应力筋轻度腐蚀时，其本构模型可用弹性

6、-硬化双线性模型表征，当腐蚀率超过临界值时，其本构关系转变为单线性模型。（3）对腐蚀钢丝蚀坑的尺寸进行统计分析发现：蚀坑的几何形状主要分为棱锥型、椭球型及类圆锥型3大类。通过数据推导和假设验证，发现腐蚀预应力筋蚀坑的尺寸参数最大深度的概率分布为极值Ⅰ型分布；深宽比呈对数正态分布；最大宽度无明显的概率分布规律，其值主要集中在中等宽度区间[2mm，4mm]上。（4）蚀坑尺寸参数的统计分析表明：蚀坑的最大深度随着腐蚀率的增加而增大，但其增大速率渐缓；深宽比亦随着腐蚀率的增加而增大，蚀坑处的应力集中现象也随之加剧；最大宽度与腐蚀率之间无明显相对应的线性关系。关键词：预应力筋；腐蚀；力学性能；拉伸试

7、验；本构关系IABSTRACTAtpresent,corrosionofprestressingstrandsofprestressedconcreteconstructsisbecomingprominent,butthestudiesonthissubjectarepoor.So,themechanicalpropertiesofcorrodedprestressingstrandsisstudiedinthispa