【摘 要】
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处于恶劣环境下的钢筋混凝土结构,其使用性能会出现退化,致使耐久性降低。通过使钢-连续纤维复合筋(SFCB)替代易被腐蚀的普通钢筋,形成耐久性良好的SFCB混凝土梁。本文设计并制作了氯盐侵蚀SFCB混凝土梁和荷载与氯盐侵蚀耦合作用下的SFCB混凝土梁,从以下几个方面展开研究,研究成果对于日后更加深入研究SFCB混凝土梁的耐久性提供参考和依据。(1)经过荷载与氯盐侵蚀耦合作用及氯盐侵蚀的三种SFCB筋
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处于恶劣环境下的钢筋混凝土结构,其使用性能会出现退化,致使耐久性降低。通过使钢-连续纤维复合筋(SFCB)替代易被腐蚀的普通钢筋,形成耐久性良好的SFCB混凝土梁。本文设计并制作了氯盐侵蚀SFCB混凝土梁和荷载与氯盐侵蚀耦合作用下的SFCB混凝土梁,从以下几个方面展开研究,研究成果对于日后更加深入研究SFCB混凝土梁的耐久性提供参考和依据。(1)经过荷载与氯盐侵蚀耦合作用及氯盐侵蚀的三种SFCB筋材,通过对它们进行受拉试验,测得其屈服强度和极限抗拉强度,同时经过计算得到屈服应变和极限拉应变,再将数据拟合为有关侵蚀时间和应力水平的表达式。(2)通过对设计的20根氯盐侵蚀SFCB混凝土梁和24根荷载与氯盐侵蚀耦合作用下SFCB混凝土梁进行静力受弯试验,研究不同侵蚀时间和受弯荷载水平对SFCB混凝土梁的承载力、挠度和裂缝宽度的影响。(3)基于材料本构、平截面假定和试验现象,具体分析了适筋破坏形态。给出了两个平衡配筋率并推导了SFCB混凝土梁极限荷载的计算公式;给出了短期荷载下SFCB增强混凝土梁的挠度和裂缝最大宽度的计算公式;给出了曲率延性系数;将理论公式计算的结果与试验值进行比较,验证理论公式的合理性。(4)基于混凝土强度退化模型,给出了 SFCB混凝土梁抗弯承载力退化模型,采用JC法对SFCB混凝土梁进行可靠度分析,计算得到可靠度指标,并分析了不同荷载效应对受弯梁的影响。(5)依据推导出的SFCB混凝土梁抗弯承载力、裂缝宽度以及挠度计算公式,给出了相应SFCB混凝土梁退化模型,经分析,正常使用极限状态下得到SFCB混凝土梁的寿命为35年。高荷载效应对于耐久性可靠度指标影响显著,服役一段时间后,SFCB混凝土梁的可靠度指标下降幅度较快。
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