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持续荷载作用下疲劳损伤混凝土梁的变形性能分析

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哈尔滨工程大学学报 2024年第5期45卷 843-851页

作者：吴俊张军毛江鸿金伟良钟小平樊玮洁浙江大学建筑工程学院浙江杭州310012 浙大宁波理工学院土木建筑工程学院浙江宁波315100 四川大学建筑与环境学院四川成都610065 扬州大学建筑科学与工程学院江苏扬州225009

为明确往复荷载和持载作用下混凝土梁变形的发展规律,本文通过弯曲疲劳加载引入疲劳损伤后采用堆载法对4根梁进行堆载徐变试验,研究疲劳损伤对梁受压区混凝土的徐变发展规律和持续荷载作用下梁变形性能的影响。研究结果表明:相较于无损... 详细信息

为明确往复荷载和持载作用下混凝土梁变形的发展规律,本文通过弯曲疲劳加载引入疲劳损伤后采用堆载法对4根梁进行堆载徐变试验,研究疲劳损伤对梁受压区混凝土的徐变发展规律和持续荷载作用下梁变形性能的影响。研究结果表明:相较于无损梁,疲劳损伤梁受拉区混凝土最大裂缝宽度、受压区混凝土总应变和总挠度更大,且在堆载作用下的发展速率更快,随着疲劳损伤程度的增大,各指标也有增大的趋势;疲劳作用促进了混凝土微裂缝的产生和发展,提前并加速了梁徐变变形的发展,导致前期疲劳加载就已产生了部分徐变应变和徐变挠度;基于试验结果建立了疲劳损伤梁受压区混凝土总徐变应变和梁徐变挠度计算模型,发现疲劳循环寿命比为0.025、0.15和0.60时的疲劳残余挠度分别相当于无损梁128、800和1180 d的徐变挠度。

关键词：钢筋混凝土梁持续荷载循环荷载疲劳损伤徐变徐变挠度变形性能混凝土裂缝

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持续荷载下CFRP-混凝土界面黏结性能试验与分析

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哈尔滨工业大学学报 2018年第3期50卷 128-134,142页

作者：马明徐佰顺张方钱永久李晓斌西南交通大学土木工程学院成都610031

为研究持续荷载对CFRP(碳纤维增强复合材料)-混凝土界面粘结性能的影响,首先通过3组双面剪切试件确定了界面极限剥离荷载P_u,然后进行了4种荷载水平下持载时间分别为5、10、15、30、60、90 d共24组双剪试验.结果表明:经过持续荷载作用,... 详细信息

为研究持续荷载对CFRP(碳纤维增强复合材料)-混凝土界面粘结性能的影响,首先通过3组双面剪切试件确定了界面极限剥离荷载P_u,然后进行了4种荷载水平下持载时间分别为5、10、15、30、60、90 d共24组双剪试验.结果表明:经过持续荷载作用,与界面峰值剪应力τ_(max)相应的界面滑移s0有所减小,减小幅度与荷载持续时间和荷载大小无明显相关,荷载作用90 d后,s0降低50%左右;当持续荷载大于0.5Pu时,靠近加载端15 mm范围内的界面峰值剪应力τ_(max)随荷载大小和持载时间的增加而降低,此范围以外τ_(max)未发生明显改变,基于试验数据,给出了持续荷载作用下界面的粘结滑移本构模型,对试件的破坏试验表明,在粘结长度大于有效粘结长度时,持续荷载的作用对界面的极限剥离荷载没有明显影响,但会降低剥离过程中界面首次出现剥离的荷载P_(db),在0.5P_u、0.7P_u、0.9P_u持续作用90 d后,P_(db)分别降低了42%、54%、66%.

关键词： CFRP-混凝土界面粘结滑移关系持续荷载峰值剪应力剥离荷载

持续荷载与氯盐作用下钢筋混凝土梁力学性能试验

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浙江大学学报（工学版） 2014年第2期48卷 221-227页

作者：金伟良王毅浙江大学结构工程研究所浙江杭州310058

针对已有的研究以小尺度的试块实验而未能反映实际混凝土结构在荷载与氯盐耦合作用效应,自行设计大尺度钢筋混凝土梁的持续荷载施加装置,采用"电渗-恒电流-干湿循环"的方法对钢筋混凝土梁进行持续荷载作用下的加速锈蚀实验,并对试验后... 详细信息

针对已有的研究以小尺度的试块实验而未能反映实际混凝土结构在荷载与氯盐耦合作用效应,自行设计大尺度钢筋混凝土梁的持续荷载施加装置,采用"电渗-恒电流-干湿循环"的方法对钢筋混凝土梁进行持续荷载作用下的加速锈蚀实验,并对试验后的混凝土梁的力学性能进行研究;同时,采用RCT方法研究试验梁混凝土保护层厚度范围内的氯离子分布规律,采用半电池电位法及称重法相结合来评价试验梁内纵向受拉钢筋锈蚀程度.结果表明:氯盐与持续荷载耦合作用下,随着持续荷载水平的提高,保护层厚度范围内的氯离子质量分数会增大,会在钢筋附近出现聚集现象;同时,也使纵向钢筋的锈蚀率增大,钢筋截面的锈蚀不均匀程度明显;导致混凝土梁的极限荷载减小,延性降低,截面曲率延性增高.

关键词：持续荷载氯盐耦合作用钢筋混凝土梁力学性能试验研究

裂隙与持续荷载影响下砂浆锚杆腐蚀退化的试验研究

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Journal of Central South University 2023年第3期30卷 947-961页

作者：郭奇峰刘海龙席迅马宏驰潘继良蔡美峰 School of Civil and Resource Engineering University of Science and Technology BeijingBeijing 100083China Beijing Huaxia Jianlong Mining and Technology Co.Ltd. Beijing 100070China National Materials Corrosion and Protection Data Center University of Science and Technology BeijingBeijing 100083China

锚杆是岩土工程中应用最广泛的锚固结构之一。锚杆腐蚀严重影响锚固结构的长期使用性能,导致锚固工程过早失效破坏。砂浆锚杆的腐蚀退化机理尚不完全清楚,特别是考虑到岩体的天然裂隙和锚杆所受到的持续荷载作用。本文考虑天然裂隙和持... 详细信息

锚杆是岩土工程中应用最广泛的锚固结构之一。锚杆腐蚀严重影响锚固结构的长期使用性能,导致锚固工程过早失效破坏。砂浆锚杆的腐蚀退化机理尚不完全清楚,特别是考虑到岩体的天然裂隙和锚杆所受到的持续荷载作用。本文考虑天然裂隙和持续荷载,开展了锚杆腐蚀退化综合试验研究。对不同位置裂隙的混凝土-砂浆-锚杆试件进行了腐蚀试验。采用可施加持续应力装置对锚杆施加连续的轴向载荷,并采用电化学方法加速锚杆腐蚀。通过对不同腐蚀时间的锚杆进行拔出试验,得到了腐蚀试件的黏结滑移关系。进一步讨论了天然裂隙和连续荷载对锚杆腐蚀特性、腐蚀机理和黏结性能退化的影响。结果表明,锚杆腐蚀显著降低了砂浆锚杆的黏结强度和临界滑移长度。腐蚀程度为3.45%~4.98%的锚杆黏结强度较腐蚀前下降39.5%~65.8%。锚杆在天然裂隙附近更容易发生局部腐蚀。天然断裂越靠近加载端,腐蚀引起的黏结强度退化越严重。轴向载荷越大,腐蚀退化越明显。本研究解释了砂浆锚杆在裂隙岩体中的腐蚀退化机制,为锚杆支护耐久性设计提供了参考。

关键词：锚杆腐蚀黏结退化砂浆天然裂隙持续荷载

海水浸泡与持续荷载耦合作用下GFRP筋的长期锚固长度

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复合材料学报 2022年第11期39卷 5122-5134页

作者：常宇飞王言磊王密锋周智大连理工大学土木工程学院大连116024 海南大学土木建筑工程学院海口570228

为了获得海水浸泡与持续荷载耦合作用下玻璃纤维增强树脂复合材料(Glass fiber-reinforced polymer,GFRP)筋的长期锚固长度计算公式,首先搜集了81个拔出破坏的GFRP筋混凝土梁式试件的数据,提出了GFRP筋的短期锚固长度计算公式。然后测... 详细信息

为了获得海水浸泡与持续荷载耦合作用下玻璃纤维增强树脂复合材料(Glass fiber-reinforced polymer,GFRP)筋的长期锚固长度计算公式,首先搜集了81个拔出破坏的GFRP筋混凝土梁式试件的数据,提出了GFRP筋的短期锚固长度计算公式。然后测试了在海水浸泡与持续荷载耦合作用下GFRP筋拉拔试件的粘结强度,结合强度预测理论,得到了粘结强度折减系数。采用粘结强度折减系数及基于他人试验获得的GFRP筋抗拉强度折减系数修正了短期锚固长度计算公式,最终建立了海水浸泡与持续荷载耦合作用下适用于拔出破坏的GFRP筋长期锚固长度计算公式。研究结果表明:GFRP筋的长期锚固长度变化主要是由粘结强度和抗拉强度的减小造成的。经过海水浸泡与持续荷载耦合作用50年后,当环境的年平均温度为8℃、13℃、18℃、23℃和28℃时,GFRP筋的粘结强度折减系数分别为0.60、0.60、0.56、0.56和0.52。相应的GFRP筋抗拉强度折减系数分别为0.63、0.56、0.49、0.42和0.35。

关键词：纤维增强树脂复合材料(FRP) 海洋环境持续荷载粘结强度锚固长度

持续荷载和氯离子侵蚀耦合作用后钢筋混凝土的粘结性能试验

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江苏大学学报（自然科学版） 2019年第4期40卷 479-483页

作者：商怀帅任国盛侯东帅宋华青岛理工大学土木工程学院山东青岛266033 西部绿色建筑国家重点实验室陕西西安710055

针对沿海地区的钢筋混凝土结构在服役过程中所承受的持续荷载与氯离子侵蚀的耦合作用引起钢筋混凝土性能的劣化,会对钢筋混凝土间的粘结性能产生影响,设计制作了24根粘结区带裂缝的钢筋混凝土梁式试件,通过粘结性能试验,研究在持续荷载... 详细信息

针对沿海地区的钢筋混凝土结构在服役过程中所承受的持续荷载与氯离子侵蚀的耦合作用引起钢筋混凝土性能的劣化,会对钢筋混凝土间的粘结性能产生影响,设计制作了24根粘结区带裂缝的钢筋混凝土梁式试件,通过粘结性能试验,研究在持续荷载单独作用、氯离子侵蚀单独作用以及持续荷载与氯离子侵蚀耦合作用等3种工况下,持续120d的钢筋混凝土粘结强度变化情况.试验结果表明:持续荷载和氯离子侵蚀的耦合作用显著降低了钢筋与混凝土的粘结强度,且持续荷载越大,粘结强度越低;在持续荷载和氯离子侵蚀的耦合作用下,试件粘结强度的损失要大于仅在单因素单独作用下粘结强度的损失.

关键词：钢筋混凝土梁式试件持续荷载氯离子粘结强度

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持续荷载作用后钢筋混凝土柱的滞回性能研究

工业建筑 2012年第10期42卷 38-41页

作者：张健刁波袭杰北京航空航天大学土木工程系北京100191 华南理工大学国家亚热带建筑重点实验室广州510641

钢筋混凝土结构通常承受使用荷载且带裂缝工作,持续荷载和裂缝对钢筋混凝土结构滞回性能影响的情况尚不清楚。通过对养护28 d后的钢筋混凝土柱施加不同比例的大偏心受压持续荷载,在大气环境下养护100 d(总计128 d),卸掉持续荷载,进行低... 详细信息

钢筋混凝土结构通常承受使用荷载且带裂缝工作,持续荷载和裂缝对钢筋混凝土结构滞回性能影响的情况尚不清楚。通过对养护28 d后的钢筋混凝土柱施加不同比例的大偏心受压持续荷载,在大气环境下养护100 d(总计128 d),卸掉持续荷载,进行低周期反复加载试验,以探讨持续荷载和裂缝对滞回性能的影响。结果表明,当持续荷载与低周反复荷载产生的应力分布一致时,钢筋混凝土柱的初始加载刚度、极限荷载和延性随持续荷载增大而降低;反之,极限荷载随持续荷载增大而降低,初始加载刚度和延性随持续荷载增大呈增大的趋势,但不够显著。说明持续荷载对钢筋混凝土柱的滞回性能有一定影响。

关键词：持续荷载钢筋混凝土滞回性能偏心受压柱

持续荷载与腐蚀共同作用下RC梁的抗弯刚度计算方法

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公路交通科技 2016年第4期33卷 66-72页

作者：江楠邓扬刘扬张海萍李明长沙理工大学土木与建筑学院湖南长沙410114

结合12片钢筋混凝土梁的抗弯试验数据,探讨了不同持续荷载等级对钢筋混凝土矩形截面梁锈蚀率的影响,通过混凝土应变数据对平截面假定进行了验证,明确钢筋应变与混凝土应变不协调是影响锈蚀混凝土梁抗弯刚度的重要因素。通过对锈蚀后钢... 详细信息

结合12片钢筋混凝土梁的抗弯试验数据,探讨了不同持续荷载等级对钢筋混凝土矩形截面梁锈蚀率的影响,通过混凝土应变数据对平截面假定进行了验证,明确钢筋应变与混凝土应变不协调是影响锈蚀混凝土梁抗弯刚度的重要因素。通过对锈蚀后钢筋质量的量测,考虑不同位置处钢筋的锈蚀状况,给出了考虑钢筋混凝土梁不同位置处锈蚀率随持续荷载等级变化的拟合公式,采用刚度解析法推导出锈蚀钢筋混凝土梁抗弯刚度计算公式,并用试验数据对该模型进行了验证,由模型计算得到的荷载-挠度曲线与试验曲线吻合较好,该模型可为锈蚀钢筋混凝土梁挠度计算提供参考。

关键词：桥梁工程锈蚀混凝土梁刚度解析法抗弯刚度持续荷载平截面假定锈蚀率

持续荷载和氯盐侵蚀下钢筋与陶粒混凝土黏结性能研究

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工业建筑 2022年第3期52卷 183-190页

作者：刘艳苏艳芹邓芃魏鼎峰伦恒轩冯浩山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛266590 山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590 潍坊工程职业学院建筑工程系山东青州262500

为研究持续荷载和氯盐侵蚀共同作用下普通螺纹钢筋与陶粒混凝土之间黏结性能的变化规律。本研究通过拉拔试验分析陶粒混凝土强度、盐溶液浓度以及持荷水平3种因素的影响,共计66个拉拔试件,并提出持续荷载和氯盐侵蚀共同作用下的极限黏... 详细信息

为研究持续荷载和氯盐侵蚀共同作用下普通螺纹钢筋与陶粒混凝土之间黏结性能的变化规律。本研究通过拉拔试验分析陶粒混凝土强度、盐溶液浓度以及持荷水平3种因素的影响,共计66个拉拔试件,并提出持续荷载和氯盐侵蚀共同作用下的极限黏结强度计算式。结果表明:持续荷载和氯盐侵蚀共同作用下的试件发生劈裂破坏,与对照试件相同,但劈裂后产生的碎屑增多;持荷水平对极限黏结强度的影响作用不同,盐溶液浓度为5%~15%时,持荷水平20%的试件极限黏结强度较未持荷试件增大,但持荷水平40%时,试件极限黏结强度降低。提出的极限黏结强度计算式拟合结果较好。

关键词：陶粒混凝土持续荷载氯盐侵蚀共同作用黏结强度