锈蚀钢筋混凝土旧桥斜板梁疲劳性能试验研究

摘要

伴随经济的高速发展，大量钢筋混凝土结构的桥梁已融入现代生活，带给人们方便，加快了国家经济发展。但钢筋混凝土桥梁在实际运营阶段往往要承受汽车荷载的重复作用，结构损伤量不断累积，造成其力学性能出现退化，会在承受低于其静载强度时发生毫无征兆的破坏；实际钢筋混凝土结构还要伴随着钢筋锈蚀问题，在汽车荷载和钢筋锈蚀的耦合作用下，钢筋混凝土结构损伤加剧，力学性能退化更加明显，严重威胁着人们生命与财产安全。本次试验研究对象为青岛市北区吴石支路桥的三块桥板，该桥已服役近30年，部分板梁存在严重的钢筋锈蚀，影响桥梁安全使用，出于安全考虑，已将部分桥板更换。
　　目前科研人员对自然锈蚀钢筋混凝土梁疲劳性能研究较少，针对这一情况，本文针对自然锈蚀钢筋混凝土斜板梁进行疲劳性能试验，主要研究以下几个方面：
　　（1）测定当前板梁损伤情况，实测混凝土强度并计算斜板梁的正截面抗弯承载力，为后面疲劳试验确定荷载幅值；对三块斜板梁中锈蚀钢筋进行等级评定， L1、L2、L3梁钢筋平均锈蚀程度分别为1.55 mm、1.26 mm、0.63 mm，均为轻度锈蚀；
　　（2）对自然锈蚀钢筋混凝土斜板梁进行随机变幅循环荷载加载，探索其疲劳性能退化规律，主要包括裂缝发展规律、板梁内部损伤规律、钢筋与混凝土应变变化规律、板梁变形规律、疲劳寿命等，其次对三块不同锈蚀程度的斜板梁进行对比分析。试验结果表明，自然锈蚀钢筋混凝土板梁的疲劳性能变化规律基本符合疲劳损伤理论三个阶段，钢筋锈蚀程度越大，疲劳性能退化越明显；
　　（3）结合疲劳损伤累积理论，对试验数据进行分析。结果表明，钢筋锈蚀程度越大，斜板梁疲劳损伤量越大，增长速度越明显，刚度退化程度也越明显。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究的背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要研究内容

第2章 钢筋锈蚀及疲劳累积损伤理论

2.1 钢筋锈蚀机理及影响因素

2.2 疲劳损伤累积理论及分析方法

2.3 本章小结

第3章 旧桥锈蚀钢筋混凝土斜板梁现状工作性能评定

3.1 斜板桥工程概况

3.2 试验板梁基本状况

3.3 混凝土强度测定

3.4 板梁静力承载能力评定计算

3.5 钢筋锈蚀等级评定

3.6 本章小结

第4章 旧桥锈蚀钢筋混凝土斜板梁疲劳性能试验研究

4.1 斜板梁疲劳试验方案

4.2 疲劳试验结果及分析

4.3 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 本文主要结论

5.2 本文研究的不足及展望

参考文献

攻读硕士学位期间参加科研工作及发表学术论文

致谢