鹽霧與疲勞耦合下預(yù)應(yīng)力箱梁氯離子擴(kuò)散特性研究.pdf

1、預(yù)應(yīng)力跨海鐵路橋的箱梁位于鹽霧區(qū)，工作環(huán)境極其惡劣，常年遭受疲勞荷載與鹽霧侵蝕的雙重耦合作用。在這種雙重耦合作用下，預(yù)應(yīng)力鋼筋的銹蝕速度、混凝土的開裂程度與箱梁的力學(xué)性能劣化程度均會大幅增加，這會直接對鐵路橋的安全構(gòu)成極大的威脅。本文針對鹽霧區(qū)的預(yù)應(yīng)力鐵路橋箱梁進(jìn)行疲勞荷載與氯離子侵蝕耦合作用下的氯離子分布性研究，研究結(jié)果有助于提高預(yù)應(yīng)力鐵路橋箱梁的耐久性、完善其耐久性設(shè)計理論體系。
　　首先，以 ANSYS自帶的熱-結(jié)構(gòu)耦合模塊

2、計算耦合作用下的氯離子分布情況。由于該模塊具有局限性，計算所得的氯離子分布結(jié)果并不準(zhǔn)確，因此以體積應(yīng)變與孔隙率作為中間變量，給出從靜荷載到體積應(yīng)變、從體積應(yīng)變到孔隙率，再從孔隙率到氯離子傳遞系數(shù)的耦合計算過程。對于疲勞荷載，則通過 ANSYS中的疲勞分析模塊計算損傷度 D，并以基于應(yīng)變的疲勞損傷理論作為依據(jù)，計算疲勞荷載作用下的殘余應(yīng)變與總應(yīng)變，然后給出從疲勞荷載到體積應(yīng)變再到氯離子傳遞系數(shù)的計算過程。最后將利用上述方法計算得到的結(jié)果與

3、已有試驗結(jié)果進(jìn)行對比。
　　其次，建立預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的精細(xì)化有限元模型。對預(yù)應(yīng)力箱梁模型分別施加規(guī)范規(guī)定的靜活載與統(tǒng)計得到的疲勞荷載，計算鹽霧區(qū)靜活載、疲勞荷載與氯離子侵蝕耦合時箱梁內(nèi)部的氯離子分布規(guī)律。同時，對比靜活載耦合與疲勞荷載耦合下的氯離子分布結(jié)果，研究不同荷載形式對耦合結(jié)果的影響。
　　最后，在分別考慮鹽霧——靜活載耦合與鹽霧——疲勞荷載耦合的同時，對箱梁內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力水平做出改變，研究不同預(yù)應(yīng)力水平對箱梁內(nèi)部氯離