摘要
预应力混凝土由于其良好的抗裂性和耐久性等优点在建筑行业中广泛应用。然而，由于建筑结构在整个生命周期内都要经受混凝土碳化、冻融、锈蚀等劣化作用，进而引起承载力降低、安全性和可靠度下降。冰冻区的钢筋混凝土结构会受到钢筋锈蚀、冻融循环的联合作用，由此引起的钢筋~混凝土界面性能退化、材料劣化和预应力损失与单一因素影响会存在不同，但相关研究却较为缺乏。 本文通过对先张法预应力混凝土梁分别进行锈蚀、冻融循环以及锈蚀与冻融循环联合试验，并对经过不同老化试验的试件通过CT扫描检测对比内部损伤。之后对预应力混凝土梁进行抗弯性能试验，并分析其预应力损失，初步揭示了锈蚀、冻融循环联合作用下钢筋混凝土材料的劣化规律。主要成果如下： (1)通过CT扫描从细观角度对比分析了由锈蚀作用、锈蚀与冻融循环联合作用对混凝土内部裂缝数量、宽度、扩展形式的影响。通过对比不同试验条件下试件内不同体积范围孔隙数量分布变化情况，分析认为锈蚀产物对体积在0.1~0.5mm3的孔隙填充效果最为明显。冻融损伤作用对体积在0.05~1mm3的孔隙损伤作用明显。 (2)对预应力钢筋混凝土梁的抗弯性能试验结果进行分析，研究了锈蚀作用、冻融循环作用以及锈蚀与冻融循环联合作用对预应力受弯构件极限承载力、预应力损失的影响程度。结果表明，锈蚀作用前期对试件承载力及预应力影响较小，随着锈蚀率增大，试件承载力及有效预应力下降的趋势明显加快；冻融循环次数与承载力及预应力损失之间呈线性关系；锈蚀与冻融循环同步作用对试件承载力及预应力损失影响最大，其对试件影响大于单纯锈蚀试验与冻融试验二者效果的叠加。 (3)通过将预应力混凝土梁开裂过程与普通混凝土梁类比，将预应力混凝土梁开裂承载能力简化为钢筋内有效预应力与普通混凝土承载力，进而推求出预应力混凝土梁内有效预应力。通过与使用公式法计算的预应力混凝土梁内有效预应力进行对比，发现两者能够很好地吻合。
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