海水干湿循环对初始损伤RC梁力学性能的影响.pdf

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1、2017年5月第43卷第5期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsMav2017V01.43NO.5http://bhxb.buaa.edu.cnjbuaa@buaa.edu.enDOI:10.13700/j.bh.1001—5965.2016.0401海水干湿循环对初始损伤RC梁力学性能的影响庞森1’2,刁波1’2,叶英华1’4,王鑫1,陈树鑫1(1.北京航空航天大学交通科学与工程学院,北京100083;2.华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室,广州510640)摘要:沿海环境下

2、的钢筋混凝土(RC)结构处于荷载作用和环境作用同时存在的工作状态且在正常条件下会出现不同程度的荷载损伤。为了在实验室内模拟其工作状态,对RC梁试件施加幅值分别为0.3P。0.4P。0.5P。0.6P。和0.7P。(P。为单调加载梁的极限荷载)的初始荷载造成不同程度的损伤,经历120次海水干湿循环作用后,进行单调加载试验测试剩余力学性能,并对梁试件钻芯取样测试不同位置及深度处混凝土的氯离子含量。试验结果表明,不同程度初始损伤RC梁经历120次海水干湿循环后,其屈服荷载、极限荷载和延性均随初始荷载幅值的增加而降低;与无损伤梁试件相比,当初始损伤荷载为0.4P,.时,梁试件的屈服

3、荷载和极限荷载降幅分别为10.4%和7.9%,随着初始荷载增大,屈服荷载和极限荷载快速下降,当初始损伤荷载为0.7P。时,屈服荷载和极限荷载降幅分别达33.7%和32.4%。氯离子含量测试结果表明,梁试件混凝土受拉区氯离子含量均大于受压区氯离子含量;当初始损伤荷载小于0.5P。时,受拉钢筋表面混凝土的氯离子含量差别不大且小于0.1%,当初始损伤荷载为0.7P。时,钢筋表面氯离子含量最大达到0.14%。可见,初始荷载损伤与海水干湿循环综合作用对RC梁力学性能及耐久性劣化影响显著。关键词:初始损伤;钢筋混凝土(RC)梁;海水干湿循环;耐久性;氯离子含量中图分类号:TU502;T

4、U375.1文献标识码:A文章编号:1001.5965(2017)05—1004-09钢筋混凝土结构在正常条件下会出现不同程度的荷载损伤,各种侵蚀介质,如氯离子、二氧化碳等易于通过裂缝渗入混凝土,导致钢筋锈蚀和混凝土碳化等问题,进而降低结构的服役寿命。沿海环境下服役结构受到使用荷载和环境的综合作用,混凝土结构氯腐蚀现象更加明显。已有的关于荷载和环境综合作用下的钢筋混凝土结构耐久性研究主要集中在钢筋电化学锈蚀及混凝土材料抵抗氯离子渗透性能方面。文献[1.6]研究了混凝土裂缝宽度与氯离子扩散系数之间的关系。Li"4。试验研究了不同裂缝宽度钢筋混凝土梁抵抗氯离子渗透性能及钢筋锈蚀

5、情况并提出初始裂缝宽度限值为0.1mm;Win等"1用电子探针测试裂缝宽度分别为0.1、0.2和0.3Inm时,从裂缝面或试件表面渗透的氯离子浓度和深度,结果表明,裂缝面渗透的浓度约是表面渗透的2倍,裂缝宽度为0.1和0.2mm时氯离子的渗透深度相近。陆春华等。1叫试验研究了持续开裂情况下的钢筋混凝土梁内钢筋的电化学腐蚀情况。已有研究成果主要从混凝土材性的角度研究裂缝宽度和氯离子扩散系数的关系及钢筋锈蚀情况,很少将钢筋混凝土结构力学性能退化与结构损伤及氯渗透情收稿日期:2016-05-12;录用日期:2016-07-01;网络出版时间:2016-08-301I:50网络出版

6、地址:WWW.cnki.net/kems/detail/11.2625.V.20160830.1150.002.html基金项目:国家自然科学基金(51578031);亚热带建筑科学国家重点实验室(2016ZA03)}通讯作者:E-mail:yhye@buaa.edu.ca引用格式:庞森,刁波,畸英华,等.海水干湿循环对初始损伤RC粱力学性能的影响£3].j匕京航空航天大学学报.2017.43(5):1004—1012.PANGS,DIAOB,YEYH.eta1.Effectofseawaterwet-d珂cyclesonmechanicalperformanceofRCb

7、eamswithini-timdamage【J1.JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics.2017.43(5):1004,1012(inChinese)。第5期庞森,等:海水干湿循环对初始损伤RC梁力学性能的影响1005况结合起来,研究损伤构件经历氯腐蚀后的力学性能劣化及氯渗透情况。刁波和孙洋‘”。试验研究了冻融侵蚀交替作用下,不同持载比例对偏心受压柱耐久性和承载力的影响,结果表明,柱的承载力随着持续荷载增加而降低。沈孛等。12。试验研究了海水干

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