初始弯曲应力对冻融-碳化后钢筋混凝土梁承载力影响分析

发布时间：2021-06-14 14:45

　　为研究弯曲应力对冻融-碳化作用下在役钢筋混凝土梁桥承载力的影响,设计并制作了8片钢筋混凝土梁,采用自行设计的持荷装置对试验梁进行弯曲应力加载,并置于环境实验室中进行冻融-碳化耦合腐蚀,再对腐蚀后的试验梁进行荷载试验。对不同弯曲应力水平下的钢筋混凝土试验梁进行裂缝分析、应变特征分析和承载力的研究,并建立有限元数值模型,将其与试验结果进行对比分析。研究结果表明:随着初始弯曲应力水平的增加,2组试验梁破坏形态由1条主裂缝变为多条裂缝并存,并且延性明显降低;跨中压应变斜率及拉应变均逐渐增大,跨中应变分布已经不能完全符合平截面假定。根据试验梁的荷载位移曲线可知,混凝土强度等级的提高明显提升了试验梁抗冻融-碳化腐蚀的能力;弯曲应力水平增加会导致试验梁的承载力（屈服弯矩、极限弯矩）降低,且其大致呈线性关系。通过ANSYS有限元数值模拟与试验梁的承载力实测数据对比,归纳出冻融-碳化作用下不同弯曲应力水平对钢筋混凝土梁材料本构的修正系数φ,可为严寒区在役钢筋混凝土桥梁承载力衰减分析评估提供参考和简化分析方法。 

【文章来源】：长安大学学报(自然科学版). 2020,40(05)北大核心CSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

试验梁配筋

当试验梁经养生达到设计强度,利用自行设计的持荷加载装置施加弯曲荷载[25],采用扭矩扳手和压力传感器控制竖向力施加,使钢筋混凝土试验梁下缘处于所需拉应力水平,模拟在役钢筋混凝土桥梁下缘受拉的工作状态。加载完成后,通过压力传感器实现对荷载数值的持续监测,一旦卸载可通过扭矩扳手调整至目标值。本次试验对试验梁下缘施加拉应力水平分别为0.3ftk,0.5ftk,其中ftk为混凝土抗拉强度。持荷加载装置构造如图2所示,加载完成后处于持荷状态的试验梁如图3所示。图3 持荷状态试验梁

持荷状态试验梁

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
[1]持续荷载—冻融对混凝土耐久性劣化的耦合效应研究[D]. 代征征.青岛理工大学 2018
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本文编号：3230052