混凝土梁腐蚀环境下疲劳可靠性分析

《混凝土梁腐蚀环境下疲劳可靠性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、商艳等：混凝土梁腐蚀环境下疲劳可靠性分析圈混凝土梁腐蚀环境下疲劳可靠性分析商艳，许波，陈华(1．内蒙古大学鄂尔多斯学院土木工程系．内蒙古哪尔多斯017000；2．哪尔多斯市东方路桥集团股份有限公司。内蒙古鄂尔多斯017000)【摘要】在试验的基础上研究了腐蚀环境下预应力混凝土梁疲劳可靠度的影响因素，根据极限应力模式提出了材料的极限状态方程并运用累积损伤理论和一次二阶矩法求解其疲劳可靠度指标。分析表明，预应力钢筋的腐蚀率及疲劳荷载的应力比对预应力混凝土梁疲劳可靠度影响大。【关键词】预应力混凝土梁；腐蚀；疲劳；可靠度指标【中图分类号】TU378．2【文献标识码】A【文章编号】1

2、001—6864(2012)11—0023-03ANALYSISoNFATIGUERELIABILITYoFCoNCRETEBEAMDCoRRoSI、1EENVⅡtONM哐NTSHANGYan，XUBo，CHENHua(1．DepartmentofCivilEngi．，OrdoscollegeofInnerMongoliaUniv．，InnerMongoliaOrdos017000，China；2．DongFangRoad—bridgeGroupSharesLimitedCompany，InnerMongoliaOrdos017000，China)Abstract：Base

3、dontheexperiment，thispaperstudiestheproblemoffatiguereliabilityofthestruc—tureofprestressedconcretebeamincorrosiveenvironment，bringsupamateriallimitstateequationac—cordingtothemateriallimitstressmodelandsolvesthefatiguereliabilityindexwitIlaccumulatedamagetheorymethodandLOSMmethod．Theanaly

4、sisshowedthatthecorrosionrateofprestressedsteelandthestressratiooffatigueloadinghavegreatefectonfatiguereliabihty．Keywords：prestressedconcretebeam；corrosion；fatigue；reliabihtyindex普通钢筋和预应力混凝土结构或构件，在工程结(1)腐蚀环境下混凝土的疲劳性能。腐蚀环境构中大多除了受静态荷载外，还受反复荷载的作用。是指存在腐蚀介质能使预应力混凝土材料发生化学结构或构件承受静态荷载时，其承载力主要来源于材

5、或电化学反应的环境。研究表明受腐蚀疲劳作用的料的极限强度；当承受反复荷载时，结构将产生高度高性能混凝土，将会损失氯离子的扩散系数，从而降疲劳，其内部将由于疲劳损伤累积而产生破坏，工程低抗渗性能。混凝土的碳化既能削弱结构的受力面上称之为疲劳破坏。积，又可加速钢筋的锈蚀，并缩短混凝土结构的疲劳目前，工程上大多数结构是按极限状态设计法进寿命·引。行静态设计的，同时验算其在反复荷载作用下的抗疲(2)腐蚀环境下预应力钢绞线和普通钢筋的疲劳能力⋯。结构的疲劳性能可用概率方法来描述，其劳性能。普通钢筋对锈蚀不如预应力钢绞线敏感，普相应的可靠度为疲劳可靠度。国内外对于疲劳可靠通钢筋锈蚀后其

6、截面面积若有明显减小，其疲劳强度度已经有较多的研究，而对于预应力混凝土梁在腐会有明显的降低。反之，其疲劳强度没有明显的降蚀环境下疲劳性能的研究较少，文中在试验的基础上低。预应力筋在腐蚀环境下其表面将会产生锈坑，在分析影响预应力混凝土梁腐蚀疲劳可靠性的因素，并疲劳荷载作用下其破坏将缩短，破坏形式表现为无任给出腐蚀环境预应力混凝土梁疲劳可靠度指标的计何先兆的脆性破坏。算方法。(3)预应力钢绞线和混凝土在腐蚀环境下的粘1预应力混凝土梁疲劳可靠性受腐蚀环境的影响结性能。预应力钢绞线和混凝土两种不同的材料之[基金项目]内蒙古大学院级项目($201011)24低温建筑技术2012年第1

7、1期(总第173期)所以能共同工作，其主要原因是两者具有足够的粘结数，Ⅳl为该级应力水平的疲劳寿命，理论上当D≥1是强度，能够承受两者之间相对滑移产生的粘结应力。发生疲劳破坏。但是，腐蚀后的预应力钢绞线和混凝土之间的粘结性尽管Miner公式缺乏严谨的理论基础，但在一定能发生了很大的变化，顺筋裂纹减弱了混凝土对钢绞力学条件下，其线性累积循环周比关系在均值或中值线的约束作用，导致粘结力下降，降低结构的极限承意义上还是成立的，加之公式形式简单，便于使用，在载力。通常钢绞线的腐蚀程度对粘结强度有一定的工程中仍是应用最为广泛