碱骨料反应（Alkali-aggregateReaction，AAR）是指混凝土中碱性物质与具有碱活性的骨料发生的一种化学反应，该反应会导致混凝土膨胀、开裂甚至破坏，对混凝土结构的安全和使用构成危害。但是，目前针对碱骨料的研究主要关注材料的劣化机理和标准试件的力学性能，对于钢筋混凝土（ReinforcedConcrete，RC）结构层面上碱骨料损伤的影响，研究还不充分。因此，本研究重点关注了碱骨料损伤对RC结构的弱化机理，并展开了一系列相关研究。 本论文以RC梁为研究对象，采用加速AAR试验研究RC梁的长期膨胀变形规律，并分析了不同加速浸泡区域下RC梁AAR膨胀的时空分布机制。同时，探究了钢筋对AAR膨胀的约束机理。研究结果表明，由于反应物供应量的差异，在直接浸泡氢氧化钠溶液的区域，AAR潜伏期缩短，膨胀率较大；碱溶液浸泡深度增加，梁整体的膨胀速率提升，膨胀程度加重；钢筋对AAR产物的膨胀具有约束作用，一方面，在溶液浸泡区内，钢筋主要通过其粘结性能对混凝土的膨胀开裂产生抑制作用，另一方面，钢筋通过影响混凝土内部裂缝的扩展，对AAR产物在裂缝中的传输和膨胀产生抑制作用，间接约束混凝土的膨胀。 在对RC梁进行膨胀监测试验的基础上，本研究采用RC梁的抗剪试验，研究了不同加速浸泡区域AAR损伤下RC梁力学性能的变化特征。通过分析膨胀部位、膨胀量与RC梁的开裂荷载、极限承载力、破坏模式、延性、裂缝分布之间的关系，阐明了AAR膨胀下RC梁力学性能的衰减规律。研究发现，AAR产物形成的膨胀应力会使钢筋中产生拉应力，这种效果类似于“预应力筋”的影响，能够提升混凝土梁的开裂荷载和屈服荷载。但是，由于AAR损伤会引起混凝土劣化，导致混凝土内部出现裂缝，影响骨料和浆体间的粘结，因此会降低结构的延性和承载力。 根据试验结果，本研究以AAR化学机理和孔隙力学理论为基础，提出了一种混凝土在碱骨料作用下的化学-力学耦合分析计算方法，并通过模拟AAR损伤后的RC梁的力学试验，还原了不同加速浸泡方式下混凝土内的膨胀应变及AAR损伤下RC梁的力学性能，成功地验证了该方法的可行性。此项研究能够深化对混凝土碱骨料损伤机理的认识，为进一步探究钢筋混凝土结构在碱骨料反应下的性能演变提供理论支持。
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