海水冻融腐蚀耦合环境下钢筋混凝土梁疲劳试验研究.pdf

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1、第４２卷，第３期公路工程Ｖｏｌ．４２，Ｎｏ．３２０１７年６月ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＪｕｎ．，２０１７海水冻融腐蚀耦合环境下钢筋混凝土梁疲劳试验研究１２刘玉欣，刘凯华（１辽宁铁道职业技术学院，辽宁锦州１２１０００；２云南大学建筑与规划学院，云南昆明６５００９１）［摘要］我国北方沿海地区公路桥梁受海水侵蚀和冻融作用明显，缩短了钢筋混凝土结构寿命。为研究这一问题，在分析这类地区工程地质环境的基础上，利用自研的冻融腐蚀培养装置和循环载荷装置开展了上限荷载０１５Ｐ～０４０Ｐ（Ｐ为试件极限荷

2、载）、循环荷载５～３０万次与冻融腐蚀相耦合条件下钢筋混凝土梁的疲劳试验，通过监测不同疲劳侵蚀龄期试件的挠度、应力应变和承载力值，揭示其疲劳劣化过程机理。研究结果表明：－２－首先，海水环境中Ｃｌ含量高达１９０００ｍｇ／Ｌ，ＳＯ４离子含量高达２５００ｍｇ／Ｌ，对钢筋混凝土结构具有分解性和膨胀性腐蚀作用；其次，试件裂缝宽度与上限载荷、循环次数均成正相关关系，但循环荷载达到一定次数后不再扩展；最后，本文发现疲劳荷载小于０２５Ｐ时，试件性能基本不变，受冻融腐蚀后其相应荷载降低至０２０Ｐ，试验完成后其屈服荷载

3、和极限荷载平均降低了约２３８％和１０５％，说明海水冻融腐蚀对钢筋混凝土构件劣化作用明显。［关键词］海水腐蚀；冻融；钢筋混泥土梁；疲劳［中图分类号］Ｕ４４８３４［文献标识码］Ａ［文章编号］１６７４—０６１０（２０１７）０３—０２２６—０５ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＷａｔｅｒＦｒｅｅｚｉｎｇａｎｄＴｈａｗｉｎｇＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＣｏｎｃｒｅｔｅＢｒｉｄｇｅＦａｔｉｇｕｅＴｅｓｔ１２ＬＩＵＹｕｘｉｎ，ＬＩＵＫａｉｈｕａ（１ＬｉａｏｎｉｎｇＲａｉｌｗａｙＶｏｃａｔｉｏｎａｌａｎｄＴ

4、ｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅＪｉｎｚｈｏｕ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ１２１０００，Ｃｈｉｎａ；２ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＵｒｂａｎＰｌａｎｎｉｎｇＹｕｎｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＫｕｎｍｉｎｇ，Ｙｕｎｎａｎ６５００９１，Ｃｈｉｎａ）［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ＨｉｇｈｗａｙＢｒｉｄｇｅｓｉｎｎｏｒｔｈＣｈｉｎａｃｏａｓｔａｌａｒｅａｓａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｗａｔｅｒｅｒｏｓｉｏｎａｎｄｆｒｏｓｔｄａｍａｇｅｉｓａｐｐａｒｅｎｔ，ｇｒｅａｔｌｙｓｈｏｒｔｅｎｔｈｅｌｉｆｅｏｆｒｅｉｎｆｏｒｃ

5、ｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓＦｏｒｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｃｏａｓｔａｌａｒｅａｓ，ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ，ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈｉｎｄｏｏｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｔｅｓｔｄｅｖｉｃｅａｎｄｃｙｃｌｉｃｌｏａｄｉｎｇｄｅｖｉｃｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｂｅａ

6、ｍｓｅａｗａｔｅｒｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄｆａｔｉｇｕｅｌｏａｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｆｒｅｅｚｉｎｇｔｈａｗ１１ｇｒｏｕｐｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｐｅｃｉｍｅｎｄｅｓｉｇｎ，ｅｘｅｒｔｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ０１５Ｐ～０４０Ｐ（Ｐｆｏｒｓｐｅｃｉｍｅｎｕｌｔｉｍａｔｅｌｏａｄ）ｃｙｃｌｉｃｌｏａｄｉｎｇｏｆ５～３０００００ｔｉｍｅｓ，ｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙｔｈｅｓｔａｔｉｃｌｏａｄｆｏｒｔｈｅｆｌｅｘｕｒａｌｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙＲｅｓｅａｒｃｈｒｅ－２－ｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ：ｆｉｒ

7、ｓｔｏｆａｌｌ，ｔｈｅｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｎｔｈｅＣｌｃｏｎｔｅｎｔａｓｈｉｇｈａｓ１９０００ｍｇ／Ｌ，ＳＯ４ｉｏｎｃｏｎｔｅｎｔａｓｈｉｇｈａｓ２５００ｍｇ／Ｌ，ｆｏｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｈａｓｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｅｘｐａｎｓｉｏｎｃｏｒｒｏｓｉｏｎ；Ｓｅｃｏｎｄ，ｓｐｅｃｉｍｅｎｃｒａｃｋｗｉｄｔｈａｎｄｔｈｅｌｉｍｉｔｌｏａｄａｒｅｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ，ｃｙｃｌｅｓ，ｂｕｔａｆｔｅｒｒｅａｃｈ

8、ｉｎｇａｃｅｒｔａｉｎｎｕｍｂｅｒｏｆｔｉｍｅｓｎｏｌｏｎｇｅｒｅｘｔｅｎｄｃｙｃｌｉｃｌｏａｄｉｎｇ；Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｏａｄｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ０２５Ｐ，ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｓｎｏｔａｆｆｅｃｔｅｄ，ｔｈｅｓｐｅｃｉｍｅｎｓｂｙｗａｔｅｒｆｒｅｅｚｉｎｇａｎｄｔｈａｗｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎａｆｔｅｒｔｈｅｙｉｅｌｄｌｏａｄｒｅｄｕｃｅｄｔｏ０２０Ｐ，ｔｅｓｔ