冻融循环对混凝土梁抗弯性能的影响

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发布时间：2021-09-10

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冻融循环对混凝土梁抗弯性能的影响
张治军周禹罗辉
(1．中建城市建设发展有限公司，北京 100037；
2．沈阳建筑大学土木工程学院，沈阳 110168)
[摘要】冻融作用是影响钢筋混凝土结构耐久性的主要原因之一，通过对快速冻融试验后试验梁的纯弯试验，研究了
梁截面混凝土应变、挠度开展情况及承载力的变化规律。屈服荷载和极限荷载随着冻融循环次数的增加而降
低；相同荷载下梁的挠度也明显增大，梁的刚度逐渐减小。结合快速冻融试验结果，基于已有冻融循环作用下
混凝土梁抗弯承载力计算模型的分析，选择了合理的抗弯承载力计算公式进行计算分析，试验值与计算值基
本吻合，为多因素影响下梁承载力损伤模型的建立奠定了基础。
【关键词】混凝土梁；冻融循环；挠度；抗弯承载力
【中图分类号】TU375．1 【文献标志码】 A 【文章编号】 1001—523X(2014)01—0008—04
EFFECTS oF FREEZE—THAW CYCLES oN FLEXURAL
PERFoIU ANCE oF CoNCRETE BEAM S
[Keywords】
Zhang Zhi—inn Zhou Yu Luo Hui
Freeze—thaw cycles are one of the main reasons affecting the durability of reinforced concrete structure．By pure
bending test after fast freezing—thawing cycles，the concrete strain variation，the deflection development and the
bearing capacity were studied．The yield load and ultimate load decreases with the increase of~eeze—thaw cycles．
Under the same load，beam deflection increases and the beam stiffness decreases．With quickly freeze—thaw test re—
suhs，flexural bearing capacity calculation model under the freeze—thaw cycles was analyzed．The reasonable for—
mula was chosen for calculating flexural bearing capacity．The calculated values agree with the test value．It is the
foundation for studying the beam damage affected by multi factors．
concrete beam；freeze—thaw cycles：denection：nexura1 bearing capacity
混凝土在处在水饱和状态因冻融交替作用而产
生的破坏称为冻融破坏。冻融破坏的产生是由于混
凝土内部存在许多连通孔隙和渗水通道，负温和正
温交替循环，使得混凝土保护层开裂，表层剥落导致
结构或构件破坏u一1。对于全球面积广阔的寒冷地区
而言，冻融作用无疑是导致这些区域混凝土结构性
能损伤的主要因素之一。混凝土材料本身经冻融循
环作用以后，其力学性能会发生显著的改变。目前，
冻融循环作用的研究手段包括冻融循环试验和基于
混凝土细观力学对混凝土冻融的数值分析。国内外
收稿日期：2013—10—15
作者简介：张志军(1972一)，北京人，毕业于河北建筑工程学院，本科
学历，高级工程师，一级建造师，从事建筑施工及管理工作。
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关于冻融方面的研究主要集中于冻融循环后混凝土
的质量损失、动弹性模量、单轴和多轴强度的变化，
以及对冻融循环后混凝饱和吸水率和孑L结构、水化
产物的电镜分析以及x衍射分析的试验研究～1。而
对于混凝土结构构件层次的的研究较少。
混凝土材料性质的变化必然会对混凝土结构构
件产生一系列的影响，本文按照现行的《普通混凝土
长期性能和耐久性能试验方法标准》(GB厂I15O082—
2009)中的快冻法对普通混凝土梁式试件进行快速
冻融循环试验，得到了混凝土梁式构件在冻融循环
后承载能力退化的相关规律。
1 试验过程
1．1 试件尺寸及主要参数
试验试件设计为钢筋混凝土适筋梁。梁截面尺