《荷載與環境耦合作用下引氣混凝土結構損傷劣化研究》是依託北京航空航天大學，由葉英華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：荷載與環境耦合作用下引氣混凝土結構損傷劣化研究
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：葉英華
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
混凝土結構的真實工作狀態處於荷載與環境的耦合作用。沿海寒冷地區及除冰鹽環境的混凝土結構受到氯鹽侵蝕、凍融及荷載的耦合作用。這種耦合作用加劇了鋼筋混凝土結構的損傷劣化。引氣混凝土能緩解凍融劣化，新頒布的《混凝土結構耐久性設計規範》（GB2008）要求凍融環境下混凝土引氣，但是荷載與環境（凍融、鹽侵）耦合作用下引氣混凝土結構損傷劣化規律未見文獻。進行荷載與環境耦合作用下混凝土結構損傷劣化規律研究，對於延長結構壽命、節約不可再生資源和保護環境有重要意義，符合建設節約型社會和可持續發展的基本國策。本項目針對沿海寒冷地區或除冰環境結構工作狀態，以持續承載的鋼筋混凝土結構與環境偶合作用為研究主線，採取實驗室模擬與非線性損傷分析結合的研究方法，研究混凝土含氣量、持續荷載水平與環境耦合對鋼筋混凝土結構承載力、剛度、延性等損傷劣化的影響規律，進而為該類鋼筋混凝土結構設計計算方法及維護提供參考依據。
結題摘要
實驗室模擬沿海寒冷地區RC結構的工作狀態，從材料和構件兩個層面展開研究。通過353個試件的試驗，研究經過海水浸泡與凍融循環交替作用或海水乾濕循環後，引氣混凝土材料和不同持續荷載比例（持續荷載與極限荷載之比）下鋼筋引氣混凝土構件的力學性能劣化規律；以及試件中混凝土的氯離子含量和微觀結構。結果表明，經歷300次凍融循環與100次海水浸泡交替作用後，引氣混凝土的抗壓強度隨著凍融次數增加而降低,質量損失和相對動彈性模量降低幅度很小;持續承載的鋼筋引氣混凝土試件的力學性能劣化速度隨著持續荷載比例的增加而加快,當持續荷載比例為極限荷載的50%時,持續承載梁的承載力和延性降低幅度約兩倍於無持續承載構件.且含氣量高的混凝土和鋼筋混凝土構件具有更好的抗侵蝕凍融能力。持續偏壓荷載導致RC柱的滯回曲線呈現非對稱性，隨著持載荷載比例提高,非對稱性加劇.當持續荷載產生的應力分布與反覆載入同號時,隨著持續荷載比例提高,偏壓RC柱的承載力,延性和耗能能力降低；隨著持續荷載比例提高,試件受拉區混凝土氯離子含量增加,混凝土中微觀裂縫和結晶體增加.上述結果表明,引氣混凝土增強了構件的耐凍性,持續荷載加劇了構件力學性能劣化,並增加了混凝土中氯離子含量和微觀裂縫,進而降低混凝土結構的壽命.
