荷载和湿热环境耦合作用下混凝土梁耐久性加速试验方法研究

发布时间：2017-06-25 05:12

  本文关键词：荷载和湿热环境耦合作用下混凝土梁耐久性加速试验方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：鉴于目前我国桥梁工程正处于新建项目减少、维修加固增多的阶段,如何确保桥梁的维修加固质量以及耐久性成为当下研究热点。分析现有混凝土结构耐久性研究现状后发现,对于湿热环境与荷载共同作用下混凝土梁的耐久性研究较为欠缺。本文以重庆气候为研究对象分析湿热环境对混凝土结构耐久性的影响,提出了可适用于该环境下混凝土梁的耐久性加速试验方案,开展了湿热环境与静力荷载耦合作用下的耐久性试验,验证了本文试验方案的可行性。本文依托交通部科研项目“荷载与湿热环境耦合作用下粘贴加固梁桥耐久性关键技术研究”,主要研究内容及成果如下:(1)分析了现有混凝土结构耐久性试验相关文献,归纳总结了各类环境与荷载共同作用下混凝土结构的耐久性试验方法,为本文试验方案的设计以及参数设定等提供了参考;(2)设计出一套耐久性加速试验方案,用于分析湿热环境/荷载共同作用下混凝土梁的耐久性;分析了试验过程中梁的设计方法、湿热环境设定方法以及环境与荷载的耦合方法等;设计了湿热环境与交变荷载/疲劳荷载耦合作用下的混凝土梁耐久性试验方案,分析了试验基本要求以及耦合试验的实施办法;(3)设计并制作了本试验专用的自平衡反力架,可在环境试验箱中对试验梁进行湿热老化试验的同时施加静力荷载,实现湿热环境与静力荷载的耦合;(4)开展了湿热/静力荷载耦合作用下粘贴加固混凝土梁的耐久性试验,对湿热老化后的试验梁进行了三点弯曲试验,分析了湿热环境与荷载的耦合作用对加固梁抗弯性能的影响,验证了本试验方案的有效性;(5)分析了在湿热环境/荷载作用下混凝土梁耐久性试验过程中遇到的问题,对试验方案的不足之处提出了改进意见;(6)提出环境影响系数K_t,探讨了湿热环境下加固混凝土梁承载能力随时间变化的计算式,分析了基于耐久性试验的粘结界面老化以及钢筋/钢板锈蚀对混凝土梁承载能力的影响。通过开展的耐久性试验,验证了本文所设计的试验方案可基本实现荷载与湿热环境作用下混凝土梁的耐久性加速试验,对后续同类型环境与荷载耦合作用的耐久性试验方案设计具有借鉴意义。
【关键词】：混凝土梁 耐久性试验 湿热环境 粘贴加固 粘结性能
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U446.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 论文研究背景与意义10-12
• 1.1.1 研究背景10-12
• 1.1.2 研究意义12
• 1.2 混凝土结构耐久性研究进展12-18
• 1.2.1 环境作用下混凝土结构耐久性研究进展13-16
• 1.2.2 环境/荷载共同作用下的混凝土结构耐久性研究进展16-18
• 1.3 本文研究内容18-19
• 第二章 环境/荷载作用下混凝土结构耐久性试验方法19-29
• 2.1 引言19
• 2.2 环境作用下混凝土结构耐久性试验方法19-22
• 2.3 环境/静力荷载作用下耐久性试验方法22-24
• 2.4 环境/交变荷载共同作用下耐久性试验方法24-26
• 2.5 环境/疲劳荷载耦合作用下耐久性试验方法26-28
• 2.6 本章小结28-29
• 第三章 湿热/荷载作用下混凝土梁耐久性加速试验方法研究29-50
• 3.1 引言29
• 3.2 湿热环境/静力荷载耦合作用下混凝土梁耐久性试验方案29-39
• 3.2.1 混凝土梁设计30
• 3.2.2 湿热环境下混凝土梁耐久性加速试验30-32
• 3.2.3 湿热/静力荷载耦合作用下混凝土耐久性加速试验32-33
• 3.2.4 力学性能测试方法33-35
• 3.2.5 试验设备35-39
• 3.3 湿热环境/交变荷载耦合作用下混凝土梁耐久性试验设计39-42
• 3.3.1 交变荷载特点39-40
• 3.3.2 试验基本要求40
• 3.3.3 湿热环境与交变荷载耦合的实现40-42
• 3.4 湿热环境/疲劳荷载耦合作用下混凝土梁耐久性试验设计42-48
• 3.4.1 疲劳荷载特点42-43
• 3.4.2 疲劳试验43-44
• 3.4.3 试验基本要求44-48
• 3.4.4 湿热环境与疲劳荷载耦合的实现48
• 3.5 本章小结48-50
• 第四章 湿热/荷载作用下加固混凝土梁耐久性试验研究50-72
• 4.1 引言50
• 4.2 混凝土梁分组设计50-51
• 4.3 混凝土梁与试验设备51-54
• 4.3.1 混凝土梁参数51-52
• 4.3.2 粘贴加固材料52-54
• 4.3.3 自平衡反力架54
• 4.4 试验方法54-59
• 4.4.1 混凝土梁粘贴加固试验54-56
• 4.4.2 应变片布置56-57
• 4.4.3 粘贴加固混凝土梁的湿热老化试验57-58
• 4.4.4 湿热试验后粘贴加固混凝土梁力学性能测试58-59
• 4.5 混凝土梁三点加载试验结果分析59-71
• 4.5.1 粘贴加固混凝土梁三点加载试验研究59-64
• 4.5.2 湿热环境/荷载作用下粘贴钢板加固试验梁试验结果分析64-67
• 4.5.3 湿热环境/荷载作用下粘贴CFRP加固试验梁试验结果分析67-71
• 4.6 本章小结71-72
• 第五章 湿热环境下加固混凝土梁承载能力计算分析72-81
• 5.1 湿热环境对粘贴加固混凝土梁承载力影响机理分析72-73
• 5.2 湿热环境作用下粘贴钢板加固受弯构件承载力计算73-77
• 5.2.1 受力特点73-74
• 5.2.2 湿热环境对粘贴钢板加固矩形梁正截面承载能力影响74-77
• 5.3 湿热环境作用下粘贴CFRP加固受弯构件承载力计算77-80
• 5.3.1 受力特点77
• 5.3.2 湿热环境对粘贴CFRP加固矩形梁正截面承载能力影响77-80
• 5.4 本章小结80-81
• 第六章 结论与展望81-83
• 6.1 结论81-82
• 6.2 进一步工作的展望82-83
• 致谢83-84
• 参考文献84-86
• 攻读学位期间取得的研究成果86

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