腐蚀与疲劳作用下混凝土梁疲劳性能试验研究与分析

发布时间：2020-03-20 22:04

【摘要】：自问世以来,钢筋混凝土就以其优越的性能和低廉的成本等优势被广泛运用到民用和军用工程中,随着这一材料的大量应用,其耐久性问题也日益突出。其中以腐蚀环境中氯离子侵蚀引起的钢筋锈蚀对结构的危害最为严重。这些结构又经过车辆荷载等疲劳荷载的复杂作用,往往会出现耐久性不足引起的破坏。本文对钢筋混凝土试验梁进行了腐蚀环境与疲劳荷载作用下的研究,分析了试验梁在腐蚀与疲劳作用下的破坏形态、疲劳寿命和挠度发展等疲劳性能,并根据试验梁的刚度损伤累积规律建立了钢筋混凝土梁的疲劳寿命预测模型。第一章主要介绍了本课题的背景及研究意义,总结了国内外针对腐蚀与疲劳作用下钢筋混凝土构件的疲劳性能研究成果,并根据现有相关研究成果及不足,提出了本文的主要研究内容。第二章详细介绍了本文的试验设计及方案,包括试验梁概况、实验室腐蚀方法、试验加载装置、数据采集方法和测点布置等内容。第三章主要对试验结果进行分析,对试验梁腐蚀疲劳过程和破坏形态进行了详细描述,研究了试验梁的疲劳寿命、挠度增长及裂缝开展等疲劳性能的劣化规律。结果表明,荷载水平对试验梁疲劳寿命有着不可忽视的影响,腐蚀环境也会严重降低其疲劳寿命。第四章基于试验梁刚度损伤累积规律,提出了试验梁疲劳寿命的预测模型,其计算结果与试验结果吻合较好。第五章对本文的研究工作进行了全面总结,并对今后钢筋混凝土梁在腐蚀与疲劳荷载作用下的研究工作提出了意见和建议。
【图文】：

海水侵蚀

第一章绪论逡逑的耐久性［９—１４］。图１．１为混凝土碳化的案例。逡逑Ｕ邋．１逡逑图１．１混凝土碳化逡逑但更为常见也更为严重的钢筋锈蚀是由腐蚀环境中氯离子侵蚀引起的。我国逡逑海岸线辽阔，沿海地区的钢筋混凝土结构如码头、跨海大桥和钻井平台等，常年逡逑受到海水冲刷浸泡，极易受到海水中氯离子侵蚀。我国北方地区以及高海拔严寒逡逑地区冬季为了清除路面冰雪，向道路及城市立交桥撒除冰盐，也会使氯盐渗透到逡逑混凝土结构中［１５，１６］。氯离子的侵入对钢筋表面钝化膜造成局部严重破坏，使这些逡逑部位暴露出了钢筋铁基体，与完好的钝化膜区域之间通过混凝土中的水电解质构逡逑成电位差，形成腐蚀电池。腐蚀电池的阳极反应生成Ｆｅ２＋，ｃｒ与Ｆｅ２＋反应生成逡逑ＦｅＣｂ，，其与水反应的中间产物迅速分解生成Ｆｅ（ＯＨ）２沉淀和Ｃｒ，邋Ｆｅ（０Ｈ）２进一逡逑步被氧化成铁的氧化物

氯离子侵蚀,混凝土碳化,腐蚀环境,钢筋锈蚀

第一章绪论逡逑的耐久性［９—１４］。图１．１为混凝土碳化的案例。逡逑Ｕ邋．１逡逑图１．１混凝土碳化逡逑但更为常见也更为严重的钢筋锈蚀是由腐蚀环境中氯离子侵蚀引起的。我国逡逑海岸线辽阔，沿海地区的钢筋混凝土结构如码头、跨海大桥和钻井平台等，常年逡逑受到海水冲刷浸泡，极易受到海水中氯离子侵蚀。我国北方地区以及高海拔严寒逡逑地区冬季为了清除路面冰雪，向道路及城市立交桥撒除冰盐，也会使氯盐渗透到逡逑混凝土结构中［１５，１６］。氯离子的侵入对钢筋表面钝化膜造成局部严重破坏，使这些逡逑部位暴露出了钢筋铁基体，与完好的钝化膜区域之间通过混凝土中的水电解质构逡逑成电位差，形成腐蚀电池。腐蚀电池的阳极反应生成Ｆｅ２＋，ｃｒ与Ｆｅ２＋反应生成逡逑ＦｅＣｂ，其与水反应的中间产物迅速分解生成Ｆｅ（ＯＨ）２沉淀和Ｃｒ，邋Ｆｅ（０Ｈ）２进一逡逑步被氧化成铁的氧化物
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU375.1

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