钢绞线局部锈断混凝土梁疲劳性能试验研究

于明浩，苏小超，王磊

钢绞线局部锈断混凝土梁疲劳性能试验研究

于明浩，苏小超，王磊

(长沙理工大学 土木工程学院, 湖南 长沙 410114)

针对预应力混凝土桥梁中钢绞线局部锈蚀造成疲劳性能退化问题，制作了6根预应力混凝土梁，对其中4根不同钢绞线锈断位置的试验梁进行电化学加速锈蚀试验、静力加载和疲劳加载试验，研究了钢绞线断裂后预应力混凝土梁的疲劳性能退化机理和力学性能退化规律，分析了混凝土表面裂缝扩展、荷载−挠度关系及疲劳寿命。研究结果表明：/4锈断位置处的试验梁刚度退化和裂缝扩展规律，与未锈蚀梁和端部锈蚀梁的差异明显；不同锈断位置的预应力混凝土梁的静载和疲劳性能均有不同程度降低；当锈断位置处于梁端时，钢绞线与混凝土形成二次锚固效应，对梁的刚度保证具有积极作用。

桥梁工程；预应力混凝土；锈蚀；疲劳；刚度

预应力混凝土桥梁构件具有截面小、自重轻、跨越能力强[1]等优势，在中国现有公路桥梁中占很大比重。近年来，由于该类桥梁长期暴露在除冰盐和沿海环境，导致了结构内部钢绞线锈蚀、截面积减小和有效预应力水平降低[2−4]等问题。当荷载大于消压弯矩后，混凝土梁进入受拉状态，甚至出现裂缝。当钢绞线局部锈断后，结构抗弯承载力明显下降[5−6]，并在车辆荷载反复作用下锈蚀会进一步加速结构的疲劳损伤累积[7−9]，桥梁的安全性难以保障。

已有学者开展了钢绞线锈蚀后预应力混凝土梁的疲劳性能研究。……