考虑残余强度修正的混凝土冻融损伤层及轴心受压模型研究

关 虓，牛荻涛，肖前慧

(1.西安科技大学 建筑与土木工程学院，陕西 西安 710055; 2.西安建筑科技大学 土木工程学院，陕西 西安 710055)

对寒冷地区的混凝土结构而言，冻融破坏是引起其性能劣化的主要原因之一，严重影响混凝土建筑物的安全使用及长期寿命[1-5]。因此，近年来不少学者致力于各类混凝土抗冻性及冻融损伤评价方法的研究，并取得了许多有益成果[6-11]，但仍存在以下几点问题：①对于实际工程结构冻融损伤度的评估，传统的抗冻性评价指标——强度、质量、动弹性模量适用性不强；②冻融损伤层不仅能反映冻融损伤演化特点，且便于工程检测，但目前以冻融损伤层为冻融损伤度评价指标的研究还不多，尤其是现阶段所采用的超声波无损检测方法测得的结果准确性还不高；③现阶段的研究成果大都采用理想化的水冻水融加速试验方法，这与大气环境中混凝土结构所遭受的气冻气融作用存在较大差别[12]；④对于已遭受冻融破坏的既有结构，如何根据易于检测的损伤评价指标(如损伤层厚度)建立相应的损伤本构模型，进行结构使用寿命的科学预测，是目前亟待解决的工程问题。

鉴于此，本文开展了混凝土气冻气融试验及冻融后的混凝土轴心受压试验，系统研究冻融后混凝土损伤层的演化规律，并以冻融损伤厚度作为混凝土冻融循环损伤的评价指标，考虑损伤层内的残余强度，引入修正系数，提高损伤层评价损伤度的准确性；同时，根据损伤力学相关理论，建立基于冻融损伤层厚度的混凝土轴心受压本构模型。……