酸雨對(duì)橋梁預(yù)應(yīng)力體系和混凝土侵蝕影響的研究

與其它結(jié)構(gòu)一樣，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期在不利的使用環(huán)境(如碳化、氯離子侵蝕、凍融、化學(xué)介質(zhì)侵蝕等)作用下功能將逐漸衰退，直至最終達(dá)到破壞，這是一個(gè)不可逆的過(guò)程。本課題通過(guò)酸雨對(duì)橋梁預(yù)應(yīng)力體系（鋼絞線(xiàn)、錨具、波紋管、封錨材料、灌漿材料）和混凝土的腐蝕機(jī)理的研究，探求無(wú)張拉狀態(tài)和有張拉狀態(tài)下酸雨對(duì)預(yù)應(yīng)力體系和混凝土的腐蝕規(guī)律；通過(guò)試驗(yàn)?zāi)M探討預(yù)應(yīng)力損失的變化規(guī)律；以及腐蝕后預(yù)應(yīng)力鋼索靜力性能、松弛、疲勞性能的變化規(guī)律。配合理論分析、隨機(jī)有限元計(jì)算技術(shù)，為遭受酸雨侵蝕的預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)在耐久性分析、結(jié)構(gòu)性能評(píng)定和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)編制等方面提供參考。本課題研究的成果可用于為酸雨地區(qū)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力體系的耐久性設(shè)計(jì)提供參考和建議，為預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)工程的養(yǎng)護(hù)維修提供指導(dǎo)性的措施。 2100433B

研究混凝土中的氯離子擴(kuò)散和臨界氯離子濃度對(duì)確保氯鹽環(huán)境鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行、準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和提高工程使用壽命具有十分重要的意義。本項(xiàng)目從影響氯鹽環(huán)境鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命最為關(guān)鍵的氯離子擴(kuò)散系數(shù)和臨界氯離子濃度入手，針對(duì)影響較大而研究又少的疲勞作用這一因素，分模擬溶液和混凝土兩個(gè)層次，系統(tǒng)研究疲勞作用對(duì)氯離子擴(kuò)散系數(shù)和臨界氯離子濃度影響的理論、測(cè)試方法和定量計(jì)算模型，探索提高氯鹽環(huán)境鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命的新方法，內(nèi)容包括混凝土的疲勞損傷、疲勞作用荷載形式和損傷程度對(duì)氯離子擴(kuò)散的影響及其敏感性、考慮疲勞作用影響的氯離子擴(kuò)散模型、鋼筋脫鈍檢測(cè)和判定方法、疲勞作用對(duì)氯離子臨界濃度值的影響以及提高氯鹽環(huán)境受疲勞作用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命的新方法。本項(xiàng)目旨在揭示疲勞作用對(duì)混凝土中氯離子擴(kuò)散和臨界氯離子濃度影響的規(guī)律和機(jī)理，為氯鹽環(huán)境受疲勞作用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和安全度分析提供科學(xué)依據(jù)。

研究混凝土中的氯離子擴(kuò)散和臨界氯離子濃度對(duì)確保氯鹽環(huán)境鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行、準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和提高工程使用壽命具有十分重要的意義。本項(xiàng)目從影響氯鹽環(huán)境鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命最為關(guān)鍵的氯離子擴(kuò)散系數(shù)和臨界氯離子濃度入手，針對(duì)影響較大而研究又少的疲勞作用這一因素，分模擬溶液和混凝土兩個(gè)層次，研究了拉伸、壓縮和彎曲疲勞作用對(duì)氯離子擴(kuò)散系數(shù)和臨界氯離子濃度影響的理論、測(cè)試方法和定量計(jì)算模型，探索了提高氯鹽環(huán)境鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命的新方法，研究?jī)?nèi)容包括混凝土的疲勞損傷、疲勞作用荷載形式和損傷程度對(duì)氯離子擴(kuò)散的影響及其敏感性、考慮疲勞作用影響的氯離子擴(kuò)散模型、鋼筋脫鈍檢測(cè)和判定方法、疲勞作用對(duì)氯離子臨界濃度值的影響以及提高氯鹽環(huán)境受疲勞作用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命的新方法。項(xiàng)目在混凝土疲勞損傷定量表征方法、疲勞作用對(duì)氯離子擴(kuò)散系數(shù)和臨界氯離子濃度影響的機(jī)理、規(guī)律、測(cè)試方法和定量計(jì)算模型等方面取得了創(chuàng)新成果。項(xiàng)目揭示了疲勞作用對(duì)混凝土中氯離子擴(kuò)散和臨界氯離子濃度影響的規(guī)律和機(jī)理，為氯鹽環(huán)境鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和安全度分析提供了科學(xué)依據(jù)。項(xiàng)目共發(fā)表論文48篇，其中SCI收錄論文28篇、EI收錄論文5篇、核心論文15篇，申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利5項(xiàng)（4項(xiàng)已獲授權(quán)），培養(yǎng)博士2名，碩士5名。 2100433B

混凝土收縮徐變除了導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失外,還影響梁部結(jié)構(gòu)和線(xiàn)形。采用掛籃懸澆施工的預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋和連續(xù)梁橋在結(jié)構(gòu)合龍、體系轉(zhuǎn)換時(shí),徐變是主要的考慮因素之一。

就橋梁工程而言,混凝土收縮徐變的影響主要有:

（1）由于梁部混凝土受壓區(qū)的混凝土收縮和徐變,引起梁體撓度增大;

（2）徐變會(huì)增大偏心受壓柱的彎曲,增大初偏心，從而降低承載能力;

（3）導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力損失;

（4）對(duì)組合截面的構(gòu)件(含不同材料組合截面,如鋼筋混凝土組合截面,或不同齡期混凝土組合截面等),徐變會(huì)使截面二的應(yīng)力重

（5）對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)，混凝土徐變會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布,即引起結(jié)構(gòu)的次內(nèi)力:

（6）在混凝土局部受力處,徐變可降低應(yīng)力峰值;

（7）由于收縮內(nèi)應(yīng)力,容易引起構(gòu)件外表面裂縫等。2100433B