文档名：局部受热锈蚀预应力混凝土梁力学性能试验研究
摘要：随着我国基础建设的发展,大量混凝土桥梁在恶劣环境影响下发生腐蚀和老化,腐蚀桥梁结构的灾害破坏机理研究对桥梁结构的运营安全具有重要意义.为研究已经锈蚀受损的桥梁在局部受热状态下的高温力学性能,设计10根预应力混凝土梁试件.其中对照组的2根试件在常温下加载,试验变量为预应力筋初始应力,试验组的8根试件在高温下加载,试验变量分别为钢筋锈蚀、预应力筋初始应力、初始荷载.首先,基于电化学原理对4根预应力混凝土梁进行钢筋加速锈蚀处理,然后利用复合高温试验炉对8根预应力混凝土梁(4根锈蚀、4根未锈蚀)在跨中进行三面受火试验.最后,采用数值方法对局部受热预应力混凝土梁进行了仿真分析.研究结果表明:局部受热条件下,预应力混凝土梁的承载能力会发生明显降低,下降幅度约为11.3%～14.9%;钢筋锈蚀导致的混凝土开裂会对预应力混凝土梁的抗火性能产生不利影响,主要表现为2个方面,1)相同试验条件下,锈蚀后的试件预应力增量更大;2)锈蚀试件在局部受热条件下承载能力下降幅度更大,约为19.4%～21.9%;增大预应力筋的初始应力可以减小预应力混凝土梁在局部受热时的高温蠕变变形;局部高温作用下预应力混凝土梁对初始荷载较为敏感,当试件初始荷载值提升20%时,三分点位移量约增大60%.研究成果可以为实际锈蚀桥梁的防火设计和灾后应急提供理论依据.
Abstract：Withthedevelopmentofinfrastructure,alargenumberofconcretebridgesarecorrodedandagedunderadverseenvironment,andthestudyofthedisasterdamagemechanismofcorrodedbridgestructureisofgreatsignificancetotheoperationalsafetyofbridgestructure.Toinvestigatethehigh-temperaturemechanicalperformanceofdamagedbridgewithsteelcorrosionunderpartialheatingconditions,tenbondedprestressedconcrete(BPC)beamsweredesignedinthisstudy.Twospecimensinthecontrolgroupwereloadedatnormaltemperature,andthetestvariablewasinitialstressintheprestressingstrand;eightspecimensinthetestgroupwereloadedathightemperature,andthetestvariablesweresteelcorrosion,initialstressintheprestressingstrandandinitialload.First,basedontheelectrochemicalprinciple,fourprestressedconcretebeamsweresubjectedtoacceleratedsteelcorrosiontreatment,andtheneightprestressedconcretebeams(fourcorrodedandfouruncorroded)weresubjectedtothree-sidedfiretestsatmid-spanusingacompositehigh-temperaturetestfurnace.Finally,thenumericalmethodwasusedtosimulateandanalyzethelocallyheatedprestressedconcretebeams.Theexperimentalresultsshowthatunderlocalheatconditions,theloadcapacityofprestressedconcretebeamswillbesignificantlyreduced,withadecreaseofabout11.3%～14.9%.Concretecrackingcausedbysteelcorrosioncanadverselyaffectthefireresistanceofprestressedconcretebeamsintwomainways.1)Theprestressincrementofcorrodedspecimensislargerunderthesametestconditions.2)Underlocalheatingcondition,thebearingcapacityofcorrodedspecimensdecreasesmoresignificantly,about19.4%～21.9%.Increasingtheinitialstressofprestressedtendonscanreducethecreepdeformationofprestressedconcretebeamsunderlocalheating.Undertheactionoflocalhightemperature,theprestressedconcretebeamismoresensitivetotheinitialload.Whentheinitialloadvalueofthespecimenincreasesby20%,thethree-pointdisplacementincreasesbyabout60%.Andtheresultsofthestudycanprovideatheoreticalbasisforthefireprotectiondesignofcorrodedbridges.
作者：杨鸥 刘智宇 葛鹏 吕博文Author：YANGOu LIUZhiyu GEPeng LüBowen
作者单位：风工程与桥梁工程湖南省重点实验室(湖南大学),湖南长沙410082;湖南大学土木工程学院,湖南长沙410082
刊名：铁道科学与工程学报
Journal：JournalofRailwayScienceandEngineering
年，卷(期)：2024, 21(2)
分类号：TU378.2
关键词：预应力混凝土梁 局部受热 钢筋锈蚀 火灾试验 温度场
Keywords：prestressedconcretebeams partialheating reinforcementcorrosion firetest temperaturefield
机标分类号：TU375U448.33TG115.5
在线出版日期：2024年3月19日
基金项目：国家重点研发计划局部受热锈蚀预应力混凝土梁力学性能试验研究[
期刊论文] 铁道科学与工程学报--2024, 21(2)杨鸥 刘智宇 葛鹏 吕博文随着我国基础建设的发展,大量混凝土桥梁在恶劣环境影响下发生腐蚀和老化,腐蚀桥梁结构的灾害破坏机理研究对桥梁结构的运营安全具有重要意义.为研究已经锈蚀受损的桥梁在局部受热状态下的高温力学性能,设计10根预应力混...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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