冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC梁的抗弯性能研究

作者：李福海; 杨宗驰; 刘耕园; 刘梦辉; 吴昊南; 陈昭; 李固华^*

来源：西南交通大学学报, 2023, 1-9.

• 冻融-弯曲荷载耦合作用
• 抗弯性能
• 聚丙烯纤维水泥基复合材料
• 抗弯承载力
• 多裂缝发展

基于寒冷地区结构性能退化，本试验共设置7种工况，采用三分点加载方式探究了冻融以及冻融-弯曲荷载耦合作用对聚丙烯纤维水泥基复合材料（PP-ECC）梁抗弯性能的影响。分析了冻融及冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC 梁的荷载-跨中挠度曲线、抗弯承载力及裂缝发展形态差异，并基于计算假定和正常环境下PP-ECC梁抗弯承载力的计算模型，结合PP-ECC材料冻融劣化机理，推导出PP-ECC梁在冻融环境下抗弯承载力计算模型，并在此基础上引入持荷损伤系数γ，建立荷载-冻融耦合作用下PP-ECC梁抗弯承载力计算模型。结果表明：PP-ECC 梁的极限抗弯承载力在冻融循环作用下逐渐减小，相同冻融循环次数下，持荷比为0.25的PP-ECC梁受压区损伤相对最小、极限抗弯承载力相对最高；受拉区PP-ECC材料开裂后不退出工作仍能协同受拉钢筋参与全截面受力；PP-ECC 梁在达到极限状态时，受拉区呈多条裂缝稳态发展模式，且随冻融损伤加剧，梁体最大裂缝宽度增大、裂缝数量减少；单一冻融以及冻融-弯曲荷载耦合作用下的PP-ECC梁仍满足平截面假定；基于平截面假定建立的冻融和冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC 梁的抗弯承载力计算模型吻合度分别到达0.88～1.06和0.96～1.10，表明模型拥有较好的吻合度。

• 单位
  土木工程学院; 西南交通大学