凍融與銹蝕耦合損傷下預(yù)應(yīng)力混凝土梁安全可靠性研究.pdf

1、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在使用過(guò)程中，不但要承受外力的作用，而且還要受到有害化學(xué)物質(zhì)的損傷，加上結(jié)構(gòu)自身性能的退化，很多的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了不同程度的病害情況，主要體現(xiàn)在裂縫過(guò)大，撓度不斷增加等，使得許多的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力達(dá)不到要求。
　　鋼筋銹蝕與凍融循環(huán)破壞是影響混凝土結(jié)構(gòu)可靠性的兩個(gè)極其主要的因素，因此研究鋼筋銹蝕與凍融循環(huán)損傷下的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的安全可靠性就顯得尤為重要。國(guó)內(nèi)外對(duì)結(jié)構(gòu)單個(gè)因素?fù)p傷下的可靠度研究相對(duì)較多

2、，而對(duì)于耦合損傷下的結(jié)構(gòu)可靠度研究較少，尤其是預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在耦合損傷下的相關(guān)研究就更少。本文基于課題組開展的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁的預(yù)應(yīng)力筋銹蝕與凍融循環(huán)耦合損傷試驗(yàn)，并且結(jié)合已有的研究成果，研究鋼絞線銹蝕與凍融循環(huán)耦合損傷下預(yù)應(yīng)力混凝土梁安全可靠性。主要研究?jī)?nèi)容為:
　?、倏煽啃曰纠碚撗芯俊Ｖ饕撌隽丝煽啃缘幕靖拍?、可靠性的發(fā)展方向、可靠性的評(píng)估方法、可靠度的基本原理、可靠度的計(jì)算方法。著重講解了JC法以及蒙特卡洛法計(jì)算可

3、靠指標(biāo)的原理及步驟。
　?、谥攸c(diǎn)介紹了課題組開展的相關(guān)試驗(yàn)，包括:無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁的鋼絞線銹蝕試驗(yàn)、凍融循環(huán)損傷試驗(yàn)和鋼絞線銹蝕與凍融循環(huán)耦合損傷試驗(yàn)。然后根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，揭示了損傷后的構(gòu)件有效預(yù)應(yīng)力與銹蝕率、凍融循環(huán)次數(shù)以及二者耦合的關(guān)系，根據(jù)數(shù)據(jù)處理軟件分別擬合出了相應(yīng)的函數(shù)模型，擬合效果較好，可以為承載能力極限狀態(tài)損傷后的結(jié)構(gòu)抗力研究做基礎(chǔ)。
　?、劢榻B了預(yù)應(yīng)力筋銹蝕與凍融循環(huán)耦合損傷后的預(yù)應(yīng)力梁的靜載試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)

4、結(jié)果，發(fā)現(xiàn)凍融循環(huán)后的梁體的破壞隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加逐漸變?yōu)槌钇茐奶卣?，鋼絞線銹蝕后的梁體破壞隨著銹蝕率的增加逐漸變?yōu)樯俳钇茐奶卣鳌?br>　?、荞詈蠐p傷下預(yù)應(yīng)力混凝土梁承載能力極限狀態(tài)可靠性研究。統(tǒng)計(jì)了荷載效應(yīng)概率模型，分析了耦合損傷下構(gòu)件混凝土及鋼筋的力學(xué)性能指標(biāo)與銹蝕率和凍融循環(huán)次數(shù)的關(guān)系，據(jù)此推導(dǎo)出了含有銹蝕率和凍融循環(huán)次數(shù)的構(gòu)件抗彎抗力表達(dá)式，然后建立了含有損傷因素的承載能力極限狀態(tài)功能函數(shù)，給出了采用JC法求解可靠指標(biāo)的

5、程序流程。運(yùn)用JC法對(duì)本試驗(yàn)中16根損傷梁體進(jìn)行了可靠度計(jì)算及分析，驗(yàn)證了本章所推導(dǎo)的損傷下的可靠度計(jì)算公式，分析了可靠指標(biāo)隨著銹蝕率和凍融循環(huán)次數(shù)變化的規(guī)律，分析表明耦合損傷對(duì)結(jié)構(gòu)可靠性的影響要大于單一因素疊加作用下的影響。
　　⑤耦合損傷下預(yù)應(yīng)力混凝土梁正常使用極限狀態(tài)可靠性研究。把結(jié)構(gòu)構(gòu)件的最大裂縫寬度和最大撓度作為可靠性研究的對(duì)象，推導(dǎo)得到含有損傷因素的預(yù)應(yīng)力混凝土梁最大裂縫寬度以及最大撓度的計(jì)算公式，建立了以規(guī)范規(guī)定的限