腐蚀环境下钢筋混凝土结构疲劳性能研究

摘要

钢筋混凝土结构所处工作环境的差异使得其疲劳性能或多或少受到其所处环境的影响。影响钢筋混凝土结构疲劳性能的环境因素主要包括腐蚀、温度和冻融循环，其中腐蚀环境的影响更为显著。因此，研究服役钢筋混凝土结构疲劳性能时考虑环境因素的交互作用是十分必要的。目前国内外在这方面的研究刚刚起步。本文对主要环境因素引起的钢筋混凝土材料劣化后的疲劳性能进行初步的探索。主要工作如下： 1、探讨了腐蚀环境对钢筋混凝土材料和钢筋与混凝土粘结的疲劳性能的影响规律。总结了考虑钢筋锈蚀率影响的钢筋疲劳寿命、钢筋与混凝土粘结力的估计模型。并提出了考虑腐蚀与疲劳荷载共同作用下混凝土强度、钢筋与混凝土粘结力的估计模型。 2、利用《混凝土结构设计规范》中对疲劳荷载下钢筋混凝土受弯梁正截面应力的计算方法与所提出的估计模型，探讨了腐蚀环境对钢筋混凝土梁疲劳性能的影响规律，探讨了腐蚀环境下钢筋混凝土梁疲劳寿命的估计方法，并得到了相应的估计模型。 3、探讨了灰色理论应用于腐蚀环境下钢筋混凝土结构疲劳寿命估计的方法，并得到了基于灰色理论的腐蚀环境下钢筋混凝土结构疲劳寿命估计模型。 4、总结了应用于结构疲劳可靠度分析的概率分布，探讨了腐蚀环境下混凝土疲劳可靠度的计算方法，并得到了水环境下混凝土疲劳可靠度的计算公式。 5、总结了结构疲劳损伤理论，探讨了腐蚀环境下钢筋混凝土结构疲劳损伤的计算方法，并得到了用于计算腐蚀环境下钢筋混凝土结构的疲劳损伤理论。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题研究背景

1.2腐蚀环境下钢筋混凝土结构疲劳性能研究现状

1.2.1荷载对腐蚀疲劳的影响

1.2.2腐蚀环境下钢筋疲劳性能

1.2.3腐蚀环境下混凝土疲劳性能

1.2.4腐蚀环境下钢筋与混凝土粘结性能

1.2.5腐蚀疲劳损伤理论

1.2.6腐蚀环境下钢筋混凝土结构疲劳可靠度分析

1.3其他坏境因素影响下钢筋混凝土结构疲劳性能研究现状

1.3.1温度影响下钢筋混凝土结构疲劳性能

1.3.2冻融循环影响下钢筋混凝土结构疲劳性能

1.4本文的研究目的和内容

1.4.1研究目的

1.4.2研究内容

第二章腐蚀环境对钢筋混凝土结构疲劳性能的影响

2.1锈蚀对钢筋疲劳性能的影响

2.1.1未锈蚀钢筋的疲劳性能

2.1.2钢筋锈蚀机理

2.1.3锈蚀对钢筋疲劳强度与疲劳寿命的影响

2.1.4锈蚀钢筋疲劳寿命研究

2.2腐蚀对混凝土疲劳性能的影响

2.2.1混凝土疲劳性能

2.2.2腐蚀对混凝土疲劳性能的影响

2.3腐蚀对钢筋与混凝土粘结疲劳性能的影响

2.4小结

第三章腐蚀环境下钢筋混凝土结构疲劳寿命研究

3.1疲劳寿命的研究方法

3.2基于灰色理论的腐蚀环境影响下钢筋混凝土结构疲劳寿命研究

3.2.1灰色模型概述

3.2.2灰色系统建模步骤

3.2.3GM(1,1)模型

3.2.4GM(1，1)模型的精度检验

3.2.5GM(1，1)模型优化

3.2.6GM(1，1)模型的适用范围

3.2.7GM(1，1)模型的应用实例

3.3基于试验分析法的腐蚀环境下钢筋混凝土梁疲劳寿命研究

3.3.1疲劳荷载下钢筋混凝土梁正截面应力计算

3.3.2腐蚀环境下钢筋混凝土梁疲劳寿命研究

3.3.3基于试验分析法的腐蚀环境下钢筋混凝土梁疲劳寿命计算实例

3.4小结

第四章 腐蚀环境下混凝土疲劳可靠度研究

4.1疲劳研究中常用的概率分布

4.1.1正态分布

4.1.2威布尔分布

4.1.3威布尔分布的适用性判别

4.1.4威布尔分布参数估计

4.2基于威布尔分布的腐蚀环境下混凝土疲劳可靠度研究实例

4.3小结

第五章 腐蚀环境下钢筋混凝土结构疲劳损伤理论研究

5.1疲劳损伤变量

5.2疲劳积累损伤理论

5.2.1线性疲劳积累损伤理论

5.2.2非线性疲劳积累损伤理论

5.3腐蚀环境下疲劳损伤理论研究

5.3.1腐蚀环境下疲劳损伤变量研究

5.3.2腐蚀环境下疲劳损伤积累理论研究

5.4小结

第六章 结论和展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文及科研情况