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预应力混凝土梁在冻融循环后的受力性能研究

朱江  
【摘要】: 随着预应力混凝土技术的不断发展,由于其良好的抗裂性、耐久性等优点,预应力混凝土结构在建筑中的应用越来越广泛。然而,和处于冻融环境下的普通混凝土结构一样,在自然界冻融循环作用下,预应力混凝土结构也会出现不同程度的损伤,结构的受力性能退化,承载力下降,结构的安全性和可靠度得不到保证。但由于国内外的预应力混凝土结构应用历史尚短,系统的预应力混凝土结构抗冻性能研究较少。因此,研究预应力混凝土结构在冻融环境下的受力性能,对于我国很多处于冻融环境下的房屋设计,具有十分重要的理论意义和应用价值。 本文结合国家自然科学基金项目,在总结前人对混凝土材料冻融研究工作的基础上,选取了预应力混凝土框架中常用的单侧配置预应力筋的梁作为研究对象,设计制作了普通混凝土梁及三种不同预应力度下的预应力混凝土梁,共16根梁构件,在构件进行有限次冻融循环后进行静载试验。通过试验来研究分析冻融循环次数对预应力混凝土梁构件极限承载力的影响,为进行预应力混凝土梁耐久性的系统研究提供基础。 本文围绕预应力混凝土梁冻融环境下的受力性能,主要探讨以下内容: 1.对工程中常用的单侧配置预应力筋的混凝土梁抗冻融性能进行研究,对不同预应力度梁构件冻融循环后混凝土的损伤情况分析。 2.通过对冻融后构件进行静载试验,分析同种预应力度下预应力混凝土梁构件承载力随冻融次数的下降曲线。 3.探讨预应力混凝土梁构件在冻融环境下的损伤机理,并提出初步的可靠度下降模型。 研究结果表明,预应力度和冻融次数对预应力混凝土梁构件的承载力影响均比较明显,随着冻融次数的增加,预应力混凝土梁构件的承载力成明显的下降趋势。比较中发现,在中、低预应力度下混凝土梁随着冻融次数的增加构件承载力的下降较高预应力度下的缓慢。


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