郑山锁, 汪　锋, 付晓亮, 王子胜, 甘传磊

(西安建筑科技大学 土木工程学院，西安　710055)



基于材性的混凝土结构及构件冻融损伤模型试验研究

郑山锁, 汪锋, 付晓亮, 王子胜, 甘传磊

(西安建筑科技大学 土木工程学院，西安710055)

摘要：基于蔡昊模型，通过理论推导并结合既有冻融材性试验数据，对模型中最大静水压力计算方法进行改进。进行9组材性试验，建立了混凝土水灰比和最大结冰速率之间的拟合关系，推导出最大静水压力的简化解析计算公式。采用ANSYS有限元软件，对构件截面温度场分布进行了模拟，得到考虑温度场修正的冻融损伤模型。最后，设计2组试件，对改进冻融损伤模型的准确性与可靠性进行试验验证，结果表明：修正后的采用动弹模损伤作为物理损伤指标的冻融损伤模型，可为RC构件与结构层面冻融损伤机理研究提供理论支撑。

关键词：混凝土结构；冻融；水灰比；温度场；结冰速率；相对动弹模量

从20世纪30年代起，严寒地区混凝土冻害问题备受国内外学者关注。目前，对于RC结构冻融损伤领域的研究，多集中于材料层面，而极少上升至构件层面[1-2]，对于结构层面的研究则未见报道。对于RC结构冻融损伤程度，多依据现行耐久性规范进行评判。规范采用标准试件和统一化的冻融循环条件，无需考虑试件尺寸效应对于冻融损伤的影响。限于试验条件，RC构件和结构层面的冻融损伤评估方法需进一步探讨。既有构件层面的试验研究简单以冻融循环次数作为物理损伤指标，未能考虑试件尺寸效应的影响，且无法采用相同的冻融循环方法，导致其研究成果无法进行对比分析。……