多因素复合作用下FRP加固RC梁耐久性试验与时变可靠度研究

FRP加固混凝土结构耐久性问题关系到加固工程的安全性。本项目开展多因素复合作用下FRP加固RC梁耐久性试验与时变可靠度研究。试验影响因素考虑持载水平、盐溶液和干湿交替。首先，研究上述因素对FRP抗拉性能的影响，建立FRP抗拉强度退化表达式；根据时变可靠度理论，建立FRP抗拉强度的时变可靠度分析模型和方法，分析FRP抗拉强度可靠度的衰减规律。再次，研究上述因素对FRP与混凝土界面粘结性能的影响，给出FRP与混凝土界面断裂能的退化表达式；建立FRP与混凝土界面承载力的时变可靠度分析模型和方法。最后，研究上述因素对FRP加固RC梁抗弯承载力、变形和刚度等的影响，建立考虑材料性能退化的FRP加固RC梁抗弯承载力和变形计算公式。考虑FRP力学性能退化、FRP与混凝土界面劣化以及钢筋锈蚀的情况，建立FRP加固RC梁抗弯承载力的时变可靠度分析模型和方法，为FRP加固结构耐久性设计和寿命预测提供理论基础。

(1)开展多因素复合作用下FRP加固RC梁耐久性试验与时变可靠度研究。试验影响因素考虑持载水平、盐溶液和干湿交替。首先，研究上述因素对FRP抗拉性能的影响，建立FRP抗拉强度退化表达式；根据时变可靠度理论，建立FRP抗拉强度的时变可靠度分析模型和方法，分析FRP抗拉强度可靠度的衰减规律。再次，研究上述因素对FRP与混凝土界面粘结性能的影响，给出FRP与混凝土界面断裂能的退化表达式；建立FRP与混凝土界面承载力的时变可靠度分析模型和方法。最后，研究上述因素对FRP加固RC梁抗弯承载力、变形和刚度等的影响，建立考虑材料性能退化的FRP加固RC梁抗弯承载力和变形计算公式。考虑FRP力学性能退化、FRP与混凝土界面劣化以及钢筋锈蚀的情况，建立FRP加固RC梁抗弯承载力的时变可靠度分析模型和方法，为FRP加固结构耐久性设计和寿命预测提供理论基础。. (2) 增加开展持载和钢筋锈蚀共同作用下RC梁力学性能的影响。持载等级考虑了极限荷载15%、30%和60%。结果表明，持载对钢筋锈蚀率有显著影响；随着锈蚀率的增大，梁由延性破坏转变为脆性破坏，锈胀裂缝宽度增大，极限承载力降低，极限挠度降低。在试验结果的基础上，建立了持载作用下钢筋锈蚀率、锈胀裂缝宽度的计算公式。提出了钢筋锈蚀梁抗弯承载力计算方法。. (3)增加开展了腐蚀疲劳作用下RC梁的疲劳性能研究。根据实测腐蚀疲劳梁的主筋锈蚀率和疲劳荷载水平量化了疲劳荷载对主筋锈蚀的促进效应。分析了腐蚀环境对混凝土构件疲劳性能的劣化规律，给出了腐蚀环境中钢筋混凝土构件的疲劳S-N曲线方程。研究了腐蚀与疲劳荷载联合作用下钢筋混凝土梁裂缝宽度和平均裂缝间距的扩展规律。揭示了腐蚀疲劳刚度的衰减规律，建立了腐蚀疲劳构件的疲劳寿命预测方法。