混凝土箱梁抗扭剛度大,有良好的空間整體受力性能,且能滿足連續(xù)梁結(jié)構(gòu)和各施工方法的需求,在現(xiàn)代橋梁建設(shè)中廣泛使用。在役的混凝土箱梁,因環(huán)境因素造成混凝土劣化,致使結(jié)構(gòu)性能退化、使用壽命縮短的現(xiàn)象也常有發(fā)生。目前國內(nèi)外對鋼筋混凝土梁受環(huán)境劣化及劣化后的力學(xué)性能研究,主要是以實(shí)心截面混凝土梁為主,對具有空間結(jié)構(gòu)的混凝土箱梁受環(huán)境劣化及劣化后的力學(xué)性能研究較少。為此,本論文進(jìn)行了混凝土箱梁在不同等級荷載作用下的碳化及氯離子侵蝕研究,揭示了不同應(yīng)力狀態(tài)對混凝土碳化深度及氯離子擴(kuò)散系數(shù)的影響規(guī)律。并以鋼筋銹蝕量為依據(jù),推導(dǎo)了混凝土箱梁保護(hù)層因普通鋼筋銹蝕膨脹而開裂的最早時(shí)間及銹蝕鋼筋預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁承載力的計(jì)算方法。本論文主要的研究結(jié)果如下:（1）利用混凝土箱梁快速碳化試驗(yàn)值和在役混凝土箱梁橋?qū)崪y碳化值,分析了現(xiàn)有的幾種混凝土碳化深度計(jì)算模型的差異,與實(shí)測值擬合結(jié)果表明,牛荻濤碳化模型更加精確,與實(shí)測值更為接近。在牛荻濤碳化模型中引入摻合料取代系數(shù)k_F,并借助快速碳化試驗(yàn),對其精確性進(jìn)行了驗(yàn)證。通過對不同彎曲荷載作用下箱梁快速碳化試驗(yàn)值與各應(yīng)力影響系數(shù)模型計(jì)算值的對比分析,得... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

混凝土碳化過程示意圖

量減少，混凝土中可吸收CO2的物質(zhì)含量降低，碳化速率加快。對粉煤灰摻合料混凝土而言，碳化速率更快。（9）混凝土抗壓強(qiáng)度對碳化速度的影響混凝土的抗壓強(qiáng)度是衡量混凝土質(zhì)量的一個(gè)綜合性參數(shù)。通常情況下，混凝土強(qiáng)度越高，其抗碳化性能力越好。（10）荷載作用對混凝土碳化速度的影響一般認(rèn)為，當(dāng)壓應(yīng)力水平較小時(shí)，混凝土碳化速率減慢；當(dāng)壓應(yīng)力水平較大時(shí)，混凝土碳化速率加快。當(dāng)構(gòu)件受拉應(yīng)力作用時(shí)，混凝土碳化速率明顯加快。對于混凝土箱梁，與以往分析的實(shí)心梁不同，由于其在彎曲荷載下，會出現(xiàn)剪力滯后效應(yīng)，如圖2.2所示，頂板和底板應(yīng)力分布不均勻，不同應(yīng)力位置處，碳化速率也不相同。且拉應(yīng)力對高強(qiáng)度混凝土碳化深度的影響更明顯。圖2.2彎曲荷載下箱梁應(yīng)力圖（11）施工因素對混凝土碳化速度的影響一般認(rèn)為，澆筑與養(yǎng)護(hù)質(zhì)量也是混凝土碳化速率的影響因素。若混凝土澆筑不規(guī)范、振搗不密實(shí)、養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)或養(yǎng)護(hù)時(shí)間不足，造成混凝土內(nèi)部孔隙粗大，而加速混凝土的碳化和鋼筋銹蝕�；炷林兴嗟乃潭扰c其養(yǎng)護(hù)方式大有關(guān)聯(lián)，對于單位體積水泥熟料含量相同的混凝土，養(yǎng)護(hù)齡期的長短對碳化深度有較大影響，養(yǎng)護(hù)時(shí)間越長，水泥水化程度越高，生成的可碳化物質(zhì)含量也越高，混凝土碳化速率就也越慢。養(yǎng)護(hù)方式

蘭州交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-15-2.3.1混凝土箱梁碳化模型的分析選擇為了探討適用于實(shí)際混凝土箱梁的碳化深度預(yù)測模型，本節(jié)以箱梁碳化試驗(yàn)及工程碳化實(shí)例為背景，對各碳化深度預(yù)測模型進(jìn)行驗(yàn)證。在各計(jì)算模型中，有的是基于快速碳化試驗(yàn)而建立，碳化時(shí)間以“d”為單位；而有的是根據(jù)碳化試驗(yàn)及工程檢測而得出的，碳化時(shí)間以“a”為單位，在碳化深度預(yù)測模型比較驗(yàn)證時(shí)，需要進(jìn)行混凝土自然碳化時(shí)間和快速碳化時(shí)間之間的換算�；炷恋奶蓟疃扰c其周圍介質(zhì)中CO2濃度與碳化時(shí)間乘積的平方根成正比，已經(jīng)獲得國內(nèi)外認(rèn)可，即x=Ct。在水泥品種和用量、水灰比、溫度、相對濕度等因素確定的條件下，為定值，故：111221xCtxCt=（2.21）式中，12C、C為各碳化時(shí)間對應(yīng)的2CO濃度，%。一般大氣環(huán)境下室外CO2濃度為0.03%，則在快速碳化試驗(yàn)中，CO2濃度為10%和20%時(shí)分別對應(yīng)的換算關(guān)系如下表2.2所示。表2.2快速碳化與自然碳化時(shí)間換算表碳化環(huán)境10%CO2濃度20%CO2濃度快速碳化時(shí)間（d）71428607142860自然碳化時(shí)間（a）6.412.825.654.812.825.651.1109.6同時(shí)對于同一混凝土結(jié)構(gòu)物，在碳化環(huán)境沒有較大改變時(shí)，也可利用短期實(shí)際檢測混凝土碳化深度預(yù)測該結(jié)構(gòu)物長期的混凝土碳化深度，其表達(dá)式為2121x=xt/t（2.22）為了更明確地比較分析各碳化模型對混凝土箱梁的適用性，現(xiàn)以課題組[45]無彎曲荷載作用下混凝土箱梁的快速碳化試驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，分析無荷載作用下混凝土箱梁的規(guī)律。試驗(yàn)箱梁尺寸及各類測點(diǎn)布置的具體情況如下圖2.3所示圖2.3試驗(yàn)箱梁尺寸及測點(diǎn)布置圖2.3混凝土箱梁碳化深度預(yù)測模型分析驗(yàn)證


本文編號：3032234