氯鹽環(huán)境PC結(jié)構(gòu)中鋼絞線的腐蝕疲勞損傷演化規(guī)律.pdf

1、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于國(guó)家和城市生命線等重要工程之中,其中許多結(jié)構(gòu)在其服役壽命期間會(huì)同時(shí)受到環(huán)境腐蝕作用和力學(xué)疲勞作用的共同影響,從而會(huì)使結(jié)構(gòu)發(fā)生腐蝕疲勞耦合損傷乃至破壞,最終釀成極其嚴(yán)重的后果。為此,本文針對(duì)其中氯鹽環(huán)境預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中鋼絞線的腐蝕疲勞損傷演化進(jìn)程這一具體問題展開研究,以期為系統(tǒng)解決PC結(jié)構(gòu)的腐蝕疲勞問題提供階段性成果。
　　基于力筋腐蝕疲勞損傷的聲發(fā)射監(jiān)測(cè)需要,首先通過試驗(yàn)研究了混凝土握裹鋼絞線中聲波傳播

2、的衰減規(guī)律以及若干混凝土狀況對(duì)其衰減的影響情況,結(jié)果表明,聲發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度會(huì)隨傳播距離的增大而迅速減小(即能量、幅值、持續(xù)時(shí)間和振鈴計(jì)數(shù)等聲波參數(shù)的衰減率隨著傳播距離的增大而迅速增大);保護(hù)層厚度和水灰比越大,聲波衰減越多;孔隙水飽和度越大,聲波衰減越少;同時(shí),在試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,結(jié)合理論分析建立了上述各因素影響下的聲波衰減預(yù)計(jì)模型。
　　通過疲勞耦合下鋼絞線腐蝕電位的測(cè)量,并以氯離子對(duì)PC結(jié)構(gòu)侵蝕機(jī)理為基礎(chǔ),建立了考慮疲勞應(yīng)力幅影

3、響的氯鹽環(huán)境鋼絞線腐蝕速率模型,并進(jìn)行了模型參數(shù)的討論。研究表明,隨疲勞應(yīng)力幅的增大,鋼絞線的腐蝕速率也增大,影響趨勢(shì)呈指數(shù)函數(shù)關(guān)系。
　　疲勞耦合下鋼絞線坑蝕特征試驗(yàn)研究表明:疲勞作用對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼絞線的坑蝕特征有影響,具體表現(xiàn)為蝕坑的長(zhǎng)度、寬度和深度均隨疲勞應(yīng)力幅的增大而增大;同時(shí)提出疲勞作用下蝕坑體積損傷分布特征和蝕坑力學(xué)損傷指數(shù)的分布特征,研究表明上述兩種損傷均隨疲勞應(yīng)力幅的增大而增大。
　　通過聲發(fā)射監(jiān)測(cè)儀器對(duì)腐蝕耦合

4、下預(yù)應(yīng)力鋼絞線的疲勞損傷進(jìn)程進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,能量、撞擊數(shù)和振鈴計(jì)數(shù)等聲發(fā)射參數(shù)能夠較好的表征鋼絞線的損傷進(jìn)程;通過分析上述參數(shù),發(fā)現(xiàn)腐蝕程度與疲勞應(yīng)力幅大小對(duì)鋼絞線的疲勞損傷存在顯著影響:當(dāng)疲勞幅度一定時(shí),摻鹽率越大,疲勞累積損傷越多;當(dāng)摻鹽率一定時(shí),疲勞應(yīng)力幅越大,疲勞累積損傷越多。
　　腐蝕疲勞損傷鋼絞線的靜力拉伸試驗(yàn)表明,鋼絞線的最大承載力和極限平均應(yīng)變均隨著應(yīng)力幅的增大和摻鹽量的增大而降低。鋼絞線鋼絲可能出現(xiàn)劈裂式、