高溫作用后混凝土結(jié)構(gòu)力學(xué)性能及耐久性能研究.pdf

1、本文以經(jīng)歷不同受熱溫度和受熱時(shí)間的混凝土試塊和梁為研究對(duì)象，采用理論分析和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，對(duì)混凝土試塊和梁的力學(xué)性能以及耐久性能進(jìn)行了分析與探討，主要內(nèi)容包括:
　　(1)完成了33組高溫后混凝土試塊的剩余抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，并測定了不同受熱溫度和受熱時(shí)間后混凝土的燒失率，系統(tǒng)研究了高溫后混凝土剩余抗壓強(qiáng)度與受熱溫度、受熱時(shí)間的耦合關(guān)系以及高溫后混凝土的質(zhì)量變化規(guī)律，分別提出了基于受熱溫度、受熱時(shí)間和基于燒失率的混凝土剩余抗壓強(qiáng)度

2、計(jì)算公式;修正了現(xiàn)有檢測混凝土強(qiáng)度的超聲法、回彈法和超聲回彈綜合法，得到了能應(yīng)用于火災(zāi)后混凝土強(qiáng)度檢測的強(qiáng)度回歸公式。
　　(2)完成了高溫后混凝土耐久性能試驗(yàn)，主要包括碳化試驗(yàn)和氯離子侵蝕試驗(yàn)兩部分。
　　碳化試驗(yàn)完成了33組高溫后混凝土燒損層深度的測定和快速碳化試驗(yàn)，研究了燒損層深度與受熱溫度和受熱時(shí)間之間的關(guān)系，提出了混凝土剩余抗壓強(qiáng)度與燒損深度之間函數(shù)關(guān)系，對(duì)比常溫下混凝土試塊碳化深度，得到了高溫后混凝土碳化高溫影響

3、系數(shù)k'ca與受熱溫度和受熱時(shí)間的計(jì)算公式。
　　氯離子侵蝕試驗(yàn)完成了33組高溫后混凝土RCM試驗(yàn)，測定了混凝土在規(guī)定電壓和通電時(shí)間后氯離子滲透深度，并推導(dǎo)出高溫后混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)，對(duì)比常溫下混凝土試塊氯離子擴(kuò)散系數(shù)，提出了高溫后混凝土氯離子擴(kuò)散高溫影響系數(shù)k'cl與受熱溫度和受熱時(shí)間的計(jì)算公式。
　　(3)完成了10根經(jīng)歷不同受熱溫度、受熱時(shí)間的鋼筋混凝土梁的抗彎承載力試驗(yàn)，探討了高溫后鋼筋混凝土梁的受彎破壞機(jī)理和裂縫

4、擴(kuò)展形態(tài)等試驗(yàn)規(guī)律。在熱傳導(dǎo)理論基礎(chǔ)上，簡化了鋼筋混凝土梁內(nèi)部溫度場的計(jì)算過程，提出了一種高溫后鋼筋混凝土梁剩余抗彎承載力的簡化計(jì)算方法?；诨炷亮嚎箯澇休d力試驗(yàn)結(jié)果，提出了小火、中火和大火三級(jí)火災(zāi)分類標(biāo)準(zhǔn)，分析了不同大小火災(zāi)對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度、碳化高溫影響系數(shù)k'ca和氯離子擴(kuò)散高溫影響系數(shù)k'cl的影響，并給出了不同大小火災(zāi)后混凝土結(jié)構(gòu)加固的維修建議。
　　(4)完成了11根高溫后鋼筋混凝土梁通電快速銹蝕后的抗彎承載力試驗(yàn)，分

5、析了抗彎試驗(yàn)過程中梁的荷載與撓度的關(guān)系和梁截面應(yīng)力沿截面高度方向的分布等變形規(guī)律。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，提出了高溫后銹蝕鋼筋屈服強(qiáng)度降低系數(shù)ky，建立了高溫后銹蝕鋼筋混凝土梁剩余抗彎承載力計(jì)算模型，并與試驗(yàn)值進(jìn)行了對(duì)比分析。
　　(5)引入了可靠度理論，在已有混凝土碳化深度模型和氯離子擴(kuò)散模型的基礎(chǔ)上，分別以碳化深度達(dá)到鋼筋表面和鋼筋表面氯離子濃度達(dá)到臨界濃度而開始銹蝕作為混凝土結(jié)構(gòu)耐久性失效極限，得到了基于可靠度理論的高溫后混凝土碳化耐