不锈钢钢筋混凝土板疲劳性能试验研究

【摘要】由于钢筋混凝土结构中的普通钢筋在高腐蚀环境下的抗锈蚀能力低,严重缩短了构件的使用寿命。研究表明,对于处于海洋等高腐蚀环境下的结构,选用不锈钢钢筋作为结构主要受力钢筋能有效解决钢筋易腐蚀的问题。本文通过对2块不锈钢钢筋混凝土板和1块普通钢筋混凝土板进行静力试验,研究分析了钢筋品种和配筋率对试件的承载力、挠度、钢筋应变及裂缝等的影响。通过对4块不锈钢钢筋混凝土板及1块普通钢筋混凝土板进行疲劳试验,研究分析了应力水平、钢筋品种以及配筋率对试验板疲劳寿命、跨中挠度,钢筋及混凝土应变等的影响。主要结论如下：(1)随着配筋率的增大,试件的极限承载力上升,钢筋应变减小；相同条件下的不锈钢钢筋混凝土板的受力性能优于普通钢筋混凝土板,极限承载力提升13.8%；试件在破坏时,不锈钢钢筋的应变值为普通钢筋的5.31倍；(2)在试验的基础上,本文通过规范中规定的正截面承载力、挠度及裂缝计算公式计算结果和本文试验值的对比,建议不锈钢钢筋混凝土板的裂缝宽度可按GB50010-2010计算,但正截面承载力及跨中挠度计算应予以修正；(3)随着加载循环次数的增加,因残余挠度及残余应变,试件的跨中挠度、受拉钢筋应变及混凝土应变在不断增加；(4)配筋率相同时,应力水平越大,板的挠度、受拉钢筋应变、混凝土应变及裂缝宽度越大,疲劳寿命越短；随着配筋率增大,疲劳循环后的不锈钢钢筋混凝土挠度减小,钢筋应变及混凝土应变降低,刚度降低变缓,疲劳寿命增加；(5)经历相同循环次数后,相同配筋率和应力水平的不锈钢钢筋混凝土板相比于普通钢筋混凝土板,跨中挠度降低了13.03%-30.27%、受拉钢筋应变降低了16.96%-46.76%,混凝土应变降低了29.63%-8.9%,且前者疲劳寿命明显高于后者；(6)本文根据实验数据拟合得到不锈钢钢筋混凝土板在疲劳荷载作用下的S-N曲线及方程,为结构疲劳寿命预测提供参考依据。
【作者】张颖；
【导师】张国学；
【作者基本信息】广东工业大学，建筑与土木工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】不锈钢钢筋；静力性能；疲劳性能；疲劳寿命；

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