凍融環境下預應力混凝土受彎構件受力性能研究.pdf

1、與普通混凝土結構相比預應力混凝土結構具有明顯的優越性，自法國工程師弗來西奈于1928年發明預應力混凝土以來，在土木、建筑、交通工程及水利等各個領域預應力混凝土已逐步被普遍的使用。本文在國家自然科學基金資助項目“雙指標侵蝕環境作用下預應力結構耐久性試驗與壽命預測研究（項目編號：50878098）”以及住建部項目“凍融環境下預應力混凝土受彎構件疲勞耐久性研究（項目編號：2013-k4-26）”的支持下，主要研究了如下內容：
　　本次共

2、設計了5根預應力混凝土受彎構件，對應構件的編號分別為L1、L2、L3、L4、L5，先將構件 L1、L2、L3、L4、L5分別作0次、50次、100次、150次、200次凍融試驗，之后再進行受彎性能試驗，由試驗過程、現象及結果得出以下結論：當凍融循環次數增大時，構件的相對動彈性模量逐漸減小，且凍融次數愈多，減小愈明顯；構件的開裂荷載和極限荷載都逐漸減小，且凍融次數越多，下降越明顯，構件極限荷載時的最大裂縫寬度隨凍融次數增大，這表明受凍融的

3、影響構件的承載能力和抗裂性能下降。
　　借鑒前人對凍融作用后混凝土力學性能研究上已經取得的成果，建立凍融作用后預應力混凝土損傷模型，并將其應用于有限元軟件的模擬分析中，通過有限元軟件ANSYS對凍融作用后預應力混凝土受彎構件的承載性能進行模擬并和試驗結果進行驗證對比，得出本文的有限元分析結果精度良好，利用 ANSYS來模擬凍融后預應力混凝土受彎構件的承載性能基本可行，能夠較好地反映構件的受力過程，但是更加精確的有限元模擬還需依賴于

4、采用更精確的凍融混凝土本構模型。
　　參考《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010)對預應力混凝土受彎承載力規定的計算方法及已經得到的凍融循環作用后預應力混凝土的凍融損傷模型，根據遭受不同凍融次數作用后的預應力鋼筋混凝土構件承載能力的變化，研究了凍融作用對預應力鋼筋混凝土構件承載能力的變化規律，建立了反映凍融參數的預應力混凝土構件的正截面受彎承載力計算公式，并對試驗結果、理論計算結果及數值模擬結果進行對比分析，驗證了本文建

5、立的正截面受彎承載力計算公式的可行性。
　　參考《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010)對預應力混凝土正常使用極限狀態的驗算方法，研究遭受凍融作用后預應力混凝土受彎構件使用階段的跨中撓度及最大裂縫寬度隨凍融次數n的變化規律，提出遭受凍融作用后預應力混凝土受彎構件的短期剛度計算公式和最大裂縫寬度計算公式的合理建議。
　　本文對凍融作用后的預應力混凝土受彎構件的承載性能及正常使用極限狀態進行了研究，并利用有限元軟件AN