老化鋼筋混凝土梁橋疲勞壽命評估方法

第1章 緒論 1
1.1 研究意義 1
1.2 外研究現(xiàn)狀 3
1.2.1 腐蝕鋼筋靜力和疲勞性能 3
1.2.2 疲勞裂紋擴(kuò)展機(jī)理 4
1.2.3 腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展機(jī)理 7
1.2.4 腐蝕混凝土梁疲勞性能退化 9
1.2.5 腐蝕疲勞壽命評估方法 10
1.3 已有研究的局限性 11
1.4 本書內(nèi)容體系 12
第2章 鋼筋疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn) 14
2.1 疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn) 15
2.1.1 試件設(shè)計(jì) 15
2.1.2 試驗(yàn)過程 16
2.2 材料微觀試驗(yàn) 21
2.2.1 制備斷口樣品 21
2.2.2 制備金相樣品 21
2.2.3 選取觀察點(diǎn) 22
2.3 疲勞裂紋擴(kuò)展性能退化規(guī)律 23
2.3.1 材料微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 23
2.3.2 疲勞裂紋擴(kuò)展速率 23
2.3.3 疲勞斷口形貌 29
2.3.4 疲勞裂紋擴(kuò)展路徑 33
2.4 小結(jié) 36
第3章 鋼筋腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn) 37
3.1 腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn) 38
3.1.1 試件設(shè)計(jì) 38
3.1.2 腐蝕環(huán)境設(shè)計(jì) 39
3.1.3 腐蝕疲勞試驗(yàn)過程 39
3.2 腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律 40
3.2.1 疲勞裂紋擴(kuò)展門檻值 40
3.2.2 腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展速率 42
3.2.3 腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展路徑 46
3.2.4 腐蝕疲勞斷口形貌 48
3.3 腐蝕疲勞耦合作用機(jī)理 52
3.4 小結(jié) 56
第4章 腐蝕RC梁疲勞后抗彎剛度退化試驗(yàn)與計(jì)算方法 58
4.1 腐蝕RC梁疲勞性能試驗(yàn) 59
4.1.1 試件設(shè)計(jì) 59
4.1.2 快速腐蝕試驗(yàn) 59
4.1.3 加載過程 60
4.1.4 靜力拉伸試驗(yàn) 61
4.2 腐蝕RC梁疲勞后抗彎性能退化規(guī)律 62
4.2.1 銹脹裂縫 62
4.2.2 疲勞后荷載撓度關(guān)系 63
4.2.3 疲勞荷載下混凝土裂縫發(fā)展 65
4.2.4 失效模式和疲勞壽命 66
4.2.5 疲勞后腐蝕鋼筋應(yīng)力應(yīng)變曲線 68
4.3 腐蝕RC梁疲勞后抗彎剛度計(jì)算模型 69
4.4 小結(jié) 73
第5章 考慮空間效應(yīng)的腐蝕鋼筋疲勞后本構(gòu)關(guān)系模型 74
5.1 試驗(yàn)介紹 75
5.1.1 試件設(shè)計(jì) 75
5.1.2 加速腐蝕試驗(yàn)和加載過程 76
5.1.3 破壞形式 77
5.2 疲勞后鋼筋本構(gòu)關(guān)系 79
5.2.1 鋼筋應(yīng)力應(yīng)變曲線 79
5.2.2 本構(gòu)關(guān)系模型及驗(yàn)證 82
5.3 小結(jié) 87

第6章 腐蝕RC梁疲勞壽命高效分析方法 88
6.1 總體分析框架 89
6.2 疲勞裂紋增長分析方法 90
6.3 構(gòu)件腐蝕疲勞壽命計(jì)算模型 92
6.3.1 均勻腐蝕和局部腐蝕 92
6.3.2 腐蝕影響下鋼筋疲勞裂紋發(fā)展 94
6.3.3 腐蝕RC梁內(nèi)鋼筋應(yīng)力 96
6.3.4 實(shí)例分析 96
6.4 腐蝕疲勞壽命預(yù)測的反一次二階矩法 102
6.5 小結(jié) 107
第7章 坑蝕與疲勞耦合作用下RC橋梁壽命評估 108
7.1 腐蝕疲勞耦合模型 109
7.1.1 腐蝕初始和蝕坑增長模型 109
7.1.2 疲勞裂紋表征模型 111
7.1.3 蝕坑與疲勞裂紋增長 113
7.1.4 確定結(jié)構(gòu)失效模式 115
7.2 RC梁壽命評估模型 118
7.3 結(jié)果與討論 120
7.3.1 蝕坑與疲勞裂紋的競爭階段時(shí)間 120
7.3.2 RC梁失效階段 122
7.3.3 RC梁腐蝕疲勞壽命 123
7.4 小結(jié) 125
第8章 鋼筋與混凝土間粘結(jié)退化影響下RC梁疲勞壽命評估 127
8.1 腐蝕RC梁疲勞性能退化過程 128
8.2 考慮粘結(jié)退化的RC梁疲勞損傷分析 129
8.2.1 混凝土疲勞損傷 129
8.2.2 腐蝕鋼筋與混凝土間疲勞粘結(jié)退化 130
8.2.3 腐蝕影響下鋼筋疲勞裂紋增長 138
8.3 模型計(jì)算流程 141
8.4 模型驗(yàn)證 143
8.5 小結(jié) 146

第9章 季節(jié)性腐蝕疲勞作用下RC橋梁壽命評估 148
9.1 腐蝕疲勞壽命預(yù)測框架 149
9.1.1 腐蝕初始純疲勞裂紋發(fā)展階段 150
9.1.2 季節(jié)變化影響下蝕坑與裂紋競爭階段 151
9.1.3 結(jié)構(gòu)失效階段 158
9.2 計(jì)算案例分析 161
9.2.1 基本概況 161
9.2.2 腐蝕初始和純疲勞裂紋增長 163
9.2.3 蝕坑與裂紋之間競爭階段時(shí)間 165
9.2.4 結(jié)構(gòu)失效與腐蝕疲勞壽命 166
9.3 影響參數(shù)分析 168
9.3.1 應(yīng)力集中的影響 168
9.3.2 混凝土銹脹開裂的影響 170
9.3.3 環(huán)境變化的影響 172
9.4 小結(jié) 173
參考文獻(xiàn) 174