【摘要】：預應力橋梁因其可不帶裂縫工作而被認為具有良好的耐久性,以前往往忽略了預應力橋梁的耐久性問題。然而事實上,預應力橋梁同樣也會發(fā)生耐久性病害問題,預應力橋梁的特點決定了其失效破壞的突然性和破壞后果的更加嚴重性,因此研究預應力橋梁的耐久性問題具有重大的實際意義。氯離子侵蝕是導致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生耐久性病害的一大要素,本文主要從氯離子侵蝕入手研究預應力橋梁的耐久性問題。對預應力橋梁氯離子侵蝕模型的研究往往從荷載對混凝土滲透性能的影響著手,目前大多數(shù)學者都是根據(jù)試驗結(jié)果得出定性判斷或給出荷載對氯離子傳輸影響的經(jīng)驗公式,很少有學者從理論方面深入研究,解釋荷載作用對混凝土微觀結(jié)構(gòu)的影響機理,進而建立荷載對氯離子傳輸?shù)挠绊懶拚Ｐ突蛐拚禂?shù)。本文從荷載作用對混凝土孔隙結(jié)構(gòu)的影響機理入手,分析了荷載作用對混凝土擴散性能的影響,建立了適用于預應力橋梁的氯離子侵蝕模型,并進行了持荷狀態(tài)混凝土小梁的鹽霧侵蝕試驗,驗證所建立模型的可靠性。本文主要研究的內(nèi)容和結(jié)論有:(1)研究碳化作用對氯離子傳輸?shù)挠绊憴C理,建立了碳化作用對氯離子擴散系數(shù)的修正模型;(2)荷載作用改變了混凝土孔隙結(jié)構(gòu)特征是荷載改變混凝土滲透性的本質(zhì),孔隙結(jié)構(gòu)特征的改變包括彈性變形和損傷兩部分,基于此提出了考慮混凝土應變、損傷和孔隙率的氯離子擴散系數(shù)修正;(3)在現(xiàn)有的研究成果的基礎上,結(jié)合荷載作用對氯離子擴散的影響機理,建立了預應力橋梁的氯離子侵蝕模型。(4)將荷載作用、碳化作用、氯離子擴散系數(shù)、水分擴散系數(shù)均與混凝土的孔隙率建立了關系,進而建立了它們之間的耦合關系;(5)進行持荷狀態(tài)混凝土小梁的鹽霧侵蝕試驗,并采用有限元軟件建立模型進行理論求解,經(jīng)過對比可知試驗結(jié)果和本文建立的預應力橋梁氯離子侵蝕模型有很好的相關性。
[Abstract]:Prestressed bridge is considered to have good durability because it can work without cracks. In the past, the durability of prestressed bridge is often neglected. However, in fact, the durability of prestressed bridges will also occur. The characteristics of prestressed bridges determine the sudden failure of the bridge and the more serious consequences of failure. Therefore, it is of great practical significance to study the durability of prestressed bridges. Chloride ion erosion is one of the main factors leading to the durability of concrete structures. This paper mainly studies the durability of prestressed bridges from chloride ion erosion. The study of chloride ion erosion model of prestressed bridge usually starts with the influence of load on the permeability of concrete. At present, most scholars get the empirical formula of the influence of load on chloride ion transmission based on the test results. Few scholars have studied deeply in theory to explain the mechanism of the influence of load on the microstructure of concrete and then to establish a modified model or correction coefficient of the effect of load on chloride ion transport. In this paper, the influence of load on concrete pore structure is analyzed, and the chloride erosion model suitable for prestressed bridge is established. The salt spray erosion test of the concrete trabeculae under load condition was carried out to verify the reliability of the established model. The main contents and conclusions of this paper are as follows: (1) the mechanism of carbonation on chloride ion transport is studied and a modified model of carbonation on chloride diffusion coefficient is established. (2) the change of pore structure is the essence of load changing the permeability of concrete. The change of pore structure includes elastic deformation and damage. Based on this, the strain of concrete is considered. Modification of chloride ion diffusion coefficient of damage and porosity; (3) on the basis of the existing research results and combined with the influence mechanism of load action on chloride ion diffusion, the chloride ion erosion model of prestressed bridge is established. (4) load action, carbonation effect, chloride ion diffusion coefficient, The water diffusivity is related to the porosity of concrete, and then the coupling relationship between them is established. (5) the salt fog erosion test of concrete trabeculae under loading condition was carried out, and the finite element software was used to establish the model for theoretical solution. By comparing the test results with the chloride erosion model of prestressed bridge, the results were well correlated.
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：U446

【參考文獻】

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本文編號：2322100