【摘 要】
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预应力混凝土桥梁具有可提高结构的刚度、无裂缝或推迟裂缝出现、减轻结构自重而节约材料和装配式施工等优点,在铁路工程建设中被广泛运用,逐渐形成了我国以桥带路的一个局面。并且随着我国铁路的飞速发展,重载车辆也越来越多,同时由于铁路工程结构的服役环境的复杂性,决定了铁道工程结构还必须要承受恶劣气候环境的作用,尤其是在南方地区饱受酸雨的困扰,长期处于酸雨服役环境下的预应力混凝土结构会受到腐蚀介质的影响导致混
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预应力混凝土桥梁具有可提高结构的刚度、无裂缝或推迟裂缝出现、减轻结构自重而节约材料和装配式施工等优点,在铁路工程建设中被广泛运用,逐渐形成了我国以桥带路的一个局面。并且随着我国铁路的飞速发展,重载车辆也越来越多,同时由于铁路工程结构的服役环境的复杂性,决定了铁道工程结构还必须要承受恶劣气候环境的作用,尤其是在南方地区饱受酸雨的困扰,长期处于酸雨服役环境下的预应力混凝土结构会受到腐蚀介质的影响导致混凝土强度降低、钢筋锈蚀、应力松弛等现象,进而疲劳性能降低,导致该预应力混凝土结构使用年限还未达到设计使用年限便提前发生破坏,造成重大工程事故。因此研究酸雨服役环境下的预应力混凝土梁的重载疲劳性能对保障预应力结构运营安全具有重要的学术价值和实践指导意义。本文为研究酸雨环境下的预应力混凝土桥梁的重载疲劳性能设计了8根缩尺模型梁,在模拟酸雨的环境下,针对腐蚀率以及疲劳上限值进行研究,主要内容包括以下几点:(1)设计并制作了8根缩尺模型梁,在模拟酸雨环境下,通过加速通电腐蚀试验得到不同腐蚀率下的腐蚀构件。(2)通过对4根不同腐蚀率下的构件进行静载试验,研究钢绞线腐蚀对于构件静载能力的影响,得到腐蚀构件和未腐蚀构件的静力承载力,为疲劳试验提供基准。(3)通过对4根不同变量的构件进行等幅疲劳试验,通过对不同疲劳循环次数的试验梁混凝土、钢筋和钢绞线的应变发展及跨中挠度数据以及钢筋疲劳裂纹的分析,研究了不同疲劳上限值对于腐蚀预应力混凝土梁的疲劳性能的影响。(4)对等幅疲劳加载下的剩余刚度与剩余强度的退化规律进行研究,基于刚度退化表征损伤,拟合出与刚度退化相关的公式,并初步得到剩余强度的一个退化趋势。(5)基于刚度退化表征的累积损伤理论,对疲劳作用下的预应力混凝土梁疲劳寿命进行预测,为酸雨腐蚀损伤预应力混凝土梁的疲劳寿命评估提供参考。
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