【摘要】：在煤礦環(huán)境與荷載的耦合作用下,鋼筋混凝土柱出現(xiàn)不同程度的損傷劣化,部分柱出現(xiàn)嚴重損傷劣化,而柱是豎向承重構件,柱的破壞往往比其他構件破壞的后果更嚴重。為掌握鋼筋混凝土柱的力學性能退化規(guī)律,在本課題前期研究成果的基礎上,對試驗構件和模擬環(huán)境等因素進行改進,加入荷載因素,使之與模擬煤礦環(huán)境進行耦合。對劣化與損傷劣化混凝土材料、銹蝕鋼筋、劣化與損傷劣化鋼筋混凝土柱進行了試驗研究,主要結論和成果如下:1.得到劣化混凝土試件的抗壓強度和彈性模量的退化規(guī)律。在前2個劣化周期,混凝土試件的抗壓強度和彈性模量逐漸增高,在3-6個劣化周期,試件的抗壓強度和彈性模量逐漸降低。在微觀結構方面,隨著劣化周期的增加,劣化與損傷劣化柱樣品中的侵蝕元素和劣化產(chǎn)物逐漸增多。劣化與損傷劣化柱的芯樣抗壓強度呈現(xiàn)下降趨勢,損傷劣化柱的下降程度較為明顯。2.得到劣化與損傷劣化柱的銹蝕鋼筋力學性能退化規(guī)律。在前3個劣化周期,隨著銹蝕率的增加,鋼筋的屈服強度和極限強度呈下降趨勢,但下降的趨勢比較緩慢;隨著腐蝕周期的增加,鋼筋的銹蝕率逐漸增大,劣化柱的鋼筋銹蝕率增長地較慢,損傷劣化柱的鋼筋銹蝕率增長較快。3.得到劣化與損傷劣化柱的試驗過程形態(tài)發(fā)展及破壞特征。劣化與損傷劣化柱的形態(tài)發(fā)展及破壞形態(tài)總體差異不大。差異主要表現(xiàn)在裂縫的發(fā)展和受壓區(qū)的破壞形態(tài)。隨著周期的增加,加載過程中的裂縫發(fā)展速度加快,裂縫的寬度加大,劣化與損傷劣化柱破壞時的裂縫條數(shù)有減小趨勢,最終破壞時的受壓區(qū)形態(tài)更加突出。損傷劣化柱表現(xiàn)地更為明顯。4.得到劣化與損傷劣化柱的承載力退化規(guī)律。劣化柱的承載能力在第1周期略有升高,隨著劣化周期的增加,劣化柱的承載能力逐漸降低。而損傷劣化柱的承載能力一直降低。得到劣化初期劣化與損傷劣化柱承載能力的理論計算公式。5.得到劣化與損傷劣化柱的變形能力的退化規(guī)律。隨著劣化周期的增加,劣化與損傷劣化柱變形能力有降低趨勢,損傷劣化柱的變形能力降低程度較為明顯。
【圖文】：

14b) 環(huán)境與荷載耦合實物圖圖 2-1 環(huán)境與荷載耦合圖Figure 2-1 Coupling chart of environment and static load

226 周期 C30 的外觀普查 6 周期 C40 的外觀普查圖 3-3 立方體外觀普查Figure 3-3 Appearance of the cube由上圖可知，，第 4 周期劣化的混凝土立方體的表面出現(xiàn)明顯的沙粒層，個別的試件的棱角出現(xiàn)混凝土剝落現(xiàn)象。隨著劣化周期的增加，混凝土試塊的劣化程度逐漸加大表面劣化狀態(tài)越來越明顯。在相同的劣化周期，混凝土強度等級 C40 立方體試塊劣化狀態(tài)低于強度等級 C30 立方體試塊的劣化狀態(tài)。原因是強度等級 C40 的立方體試塊比 C3的立方體試塊相對更密實。
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU375.3

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本文編號：2578895