本文選題：碳化腐蝕 + 預應力空心板�。� 參考：《鄭州大學》2015年碩士論文

【摘要】：近年來我國交通運輸事業(yè)發(fā)展迅速,在2014年底我國公路通車總里程已突破435萬公里,通車里程達到世界第一。在如此龐大交通網(wǎng)建設中,橋梁作為一種重要的建筑形式,是保證交通運輸系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的關鍵環(huán)節(jié)。但隨當今環(huán)境問題日益惡化,不利環(huán)境因素如碳化、氯離子侵蝕等加劇了橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的衰退,進而影響到其疲勞特性及服務壽命。其中,碳化腐蝕對橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的影響已逐漸引起廣大學者的關注,相關研究也相續(xù)開展,但目前針對該問題的研究還主要是針對碳化腐蝕對混凝土材料耐久性影響開展的,且未充分考慮構(gòu)件耐久性損傷程度與其疲勞特性間的關系。本論文通過制作預應力空心板梁構(gòu)件,開展碳化耐久性試驗、疲勞特性試驗,同時結(jié)合數(shù)值模擬方法,分析了碳化腐蝕對預應力空心板梁耐久性及其疲勞特性的影響,本文主要研究內(nèi)容如下:1、預應力空心板構(gòu)件制作及碳化腐蝕試驗研究通過運用相似性原理實現(xiàn)了預應力空心板梁模型的設計與制作,并對碳化實驗設備進行相關改造開展了預應力空心板梁的快速碳化試驗。通過混凝土的彈性模量、抗壓強度以及抗折強度試驗結(jié)果,分析了碳化腐蝕深度對混凝土力學性能的影響。2、預應力空心板構(gòu)件靜載破壞試驗研究通過運用三分點加載方法進行試驗板靜載破壞試驗,得到了預應力空心板梁的極限承載能力,為疲勞試驗應力比設計提供了基礎數(shù)據(jù)。并總結(jié)了加載破壞過程中構(gòu)件應變、撓度以及裂縫擴展變化規(guī)律。3、不同碳化腐蝕程度預應力空心板構(gòu)件梁疲勞特性試驗研究對受到不同程度碳化腐蝕的試驗空心板進行疲勞試驗,測得了不同碳化腐蝕程度下的預應力空心板構(gòu)件在疲勞荷載下的應變、撓度、裂縫擴展情況以及動態(tài)應變、位移、頻率、模阻系數(shù)等數(shù)據(jù),總結(jié)分析了碳化腐蝕對預應力空心板梁的疲勞特性的影響,且在此基礎上建立了撓度增加系數(shù)與疲勞次數(shù)之間的數(shù)學模型。4、不同碳化腐蝕程度預應力空心板梁疲勞特性數(shù)值模擬研究運用Ansys軟件,結(jié)合不同碳化程度混凝土材料的彈性模量、抗壓強度、泊松比,分析了不同碳化腐蝕程度下預應力空心板梁的具體疲勞特性,通過與試驗結(jié)果的對比,分析了疲勞本構(gòu)模型對不同碳化腐蝕混凝土橋梁疲勞特性分析的適應性。
[Abstract]:In recent years, China's transportation industry has developed rapidly. At the end of 2014, the total mileage of highway opened to traffic in China has exceeded 4.35 million kilometers, and the mileage of traffic has reached the first in the world. In the construction of such a large traffic network, bridge, as an important building form, is the key link to ensure the normal operation of transportation system. However, with the worsening of environmental problems nowadays, adverse environmental factors such as carbonation and chloride ion erosion have aggravated the deterioration of the durability of bridge structures, thus affecting their fatigue characteristics and service life. Among them, the influence of carbonization corrosion on the durability of bridge structure has gradually attracted the attention of many scholars, and related studies have been carried out, but the current research on this problem is mainly aimed at the impact of carbonization corrosion on the durability of concrete materials. The relationship between durability damage degree and fatigue characteristics is not fully considered. In this paper, by making prestressed hollow slab beam members, carbonation durability test and fatigue characteristic test are carried out. At the same time, combined with numerical simulation method, the influence of carbonization corrosion on the durability and fatigue characteristics of prestressed hollow slab beam is analyzed. The main contents of this paper are as follows: the fabrication of prestressed hollow slab members and the experimental study of carbonization corrosion. The design and manufacture of prestressed hollow slab beam model are realized by using the similarity principle. The experiment of rapid carbonization of prestressed hollow slab beam was carried out. Through the test results of elastic modulus, compressive strength and flexural strength of concrete, This paper analyzes the influence of carbonization corrosion depth on the mechanical properties of concrete. The static load failure test of prestressed hollow slab members is carried out by means of three-point loading method. The ultimate bearing capacity of prestressed hollow slab beam is obtained, which provides the basic data for the design of fatigue test stress ratio. The strain of component during loading failure is summarized. Experimental study on fatigue characteristics of Prestressed Hollow Slab members with different degree of Carbonization corrosion the fatigue tests of hollow slabs with different degree of carbonization corrosion are carried out. The strain, deflection, crack propagation, dynamic strain, displacement, frequency and coefficient of die resistance of prestressed hollow slab members with different carbonization corrosion degree under fatigue load were measured. The influence of carbonization corrosion on fatigue characteristics of prestressed hollow slab beam is summarized and analyzed. On the basis of this, a mathematical model. 4. The numerical simulation of fatigue characteristics of prestressed hollow slab beams with different carbonization corrosion degree is established. The Ansys software is used to simulate the fatigue characteristics of prestressed hollow slab beams. Combined with the elastic modulus, compressive strength and Poisson's ratio of concrete materials with different carbonization degree, the concrete fatigue characteristics of prestressed hollow slab beams with different carbonization corrosion degree are analyzed, and the results are compared with the test results. The adaptability of fatigue constitutive model to fatigue characteristic analysis of different carbonized corroded concrete bridges is analyzed.
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U441.4;U446

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本文編號：1776396