侵蚀环境作用下预应力板梁全寿命周期耐久性及疲劳特性研究

本书基于相似比原理制 作预应力板梁模型，模拟板 梁“破坏-加固-破坏”全寿命 周期耐久性轨迹，首先在对 预应力板梁进行冻融循环、 碳化侵蚀、氯离子侵蚀及多 因素耦合作用耐久性试验的 基础上，开展耐久性劣化板 梁疲劳损伤试验，研究不同 侵蚀环境作用下板梁疲劳损 伤机理。然后对环境-疲劳 双重损伤预应力板梁分别进 行粘贴碳纤维和钢板加固处 理，再依次对其开展单一侵 蚀环境及耦合侵蚀环境作用 下的耐久性试验及疲劳破坏 试验，剖析侵蚀环境作用下 损伤板梁加固耐久性劣化机 理及结构疲劳衰减规律。 本书创新性如下：针对 环境-疲劳双重损伤预应力 板梁加固耐久性评价理论尚 不明确之现状，以预应力板 梁全生命周期“破坏-加固- 破坏”耐久性演变规律为主 线，通过改装的耐久性试验 设备，系统研究冻融循环、 碳化侵蚀以及氯离子侵蚀及 其耦合作用下双重损伤预应 力板梁加固疲劳损伤机理及 加固耐久性评价理论。本书 可以作为我国桥梁结构耐久 性设计、桥梁结构加固设计 人员及施工和管理等相关技 术人员的参考书。

1 引言 1.1 研究背景 1.2 研究现状 1.2.1 侵蚀环境作用下结构耐久性研究现状及发展趋势 1.2.2 桥梁结构加固耐久性研究现状及发展趋势 1.3 研究内容、目标及拟解决的关键科学问题 1.3.1 研究内容 1.3.2 研究目标 1.3.3 关键科学问题 1.3.4 技术路线 参考文献 2 预应力空心板梁模型制作及破坏机理研究 2.1 预应力空心板梁模型制作 2.2 预应力空心板模型制作及破坏试验 2.2.1 先张法预应力混凝土空心试验板的设计 2.2.2 先张法预应力混凝土空心试验板的制作 2.2.3 预应力混凝土空心板破坏试验 2.2.4 小结 3 不利环境侵蚀作用下预应力空心板梁疲劳特性试验 3.1 概述 3.2 碳化侵蚀作用下预应力空心板梁疲劳特性研究 3.2.1 碳化侵蚀混凝土结构耐久性及疲劳特性研究现状 3.2.2 主要研究内容 3.2.3 预应力空心板梁及同期试块碳化试验 3.2.4 碳化腐蚀条件下预应力空心试验板疲劳试验 3.2.5 预应力空心板构件承载力及疲劳数值分析 3.2.6 小结 3.3 氯离子侵蚀作用下预应力混凝土空心板疲劳特性试验研究 3.3.1 氯离子侵蚀混凝土结构耐久性及疲劳特性研究现状 3.3.2 氯离子对预应力空心板梁的影响 3.3.3 预应力混凝土空心板梁及同期试块氯离子侵蚀试验 3.3.4 氯离子侵蚀条件下混凝土空心试验板疲劳试验 3.3.5 小结 3.4 冻融作用下预应力混凝土空心板疲劳特性试验研究 3.4.1 冻融循环侵蚀混凝土结构耐久性及疲劳特性研究现状 3.4.2 预应力混凝土空心板梁冻融循环试验 3.4.3 不同冻融循环次数下试验梁疲劳试验过程 3.4.4 结论与展望 参考文献 4 预应力空心板梁模型预裂处理及加固 4.1 预应力混凝土空心板疲劳预裂处理 4.2 疲劳损伤预应力空心板加固设计 4.2.1 试验加固方案确定 4.2.2 试验板承载能力计算分析 4.2.3 不同加固方法加固损伤预应力空心板梁加固方案理论计算 4.3 试验板加固施工控制流程 4.3.1 碳纤维布加固钢筋混凝土梁施工工艺 4.3.2 粘贴钢板加固钢筋混凝土梁施工工艺 4.4 加固试验板加固前后静载试验对比分析 4.4.1 第二组试验板加固前后静载试验数据分析 4.4.2 第三组试验板加固前后静载数据分析 4.4.3 第四组试验板加固前后静载数据分析 4.5 加固试验板加固前后模态数据对比分析 4.6 小结 5 侵蚀环境作用下损伤加固预应力空心板梁耐久性及疲劳特性研究 5.1 概述 5.2 加固预应力混凝土空心试验板碳化与疲劳特性试验 5.2.1 加固预应力空心板梁碳化试验 5.2.2 碳化侵蚀损伤加固预应力混凝土板梁疲劳试验 5.2.3 小结 5.3 加固预应力混凝土空心试验板冻融与疲劳特性试验 5.3.1 加固预应力空心板梁冻融试验 5.3.2 冻融循环作用下加固预应力空心板梁疲劳特性试验 5.3.3 冻融侵蚀加固试验板疲劳过程受力分析 5.3.4 小结 5.4 环境侵蚀作用下不同加固方法加固空心板疲劳特性对比分析 5.4.1 侵蚀环境作用下不同加固方法加固构件耐久性分析 5.4.2 不利环境侵蚀作用下加固构件疲劳试验挠度与应力对比分析 5.4.3 加固预应力试验板在侵蚀条件下疲劳过程中动态数据分析 5.4.4 加固预应力试验板在侵蚀条件下疲劳过程中模态数据分析 5.4.5 环境侵蚀对疲劳性能的影响分析 5.4.6 小结 5.5 本章小结 参考文献 6 结论与展望 6.1 结论 6.2 展望 6.3 主要创新点