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与普通钢筋混凝土或全预应力混凝土构件相比,混合配筋部分预应力混凝土构件在配筋形式及力学性能上具有特殊性,它既发挥了预应力钢筋的作用又充分利用了普通钢筋,能有效改善预应力混凝土结构的工作性能,使结构设计更加合理,目前已广泛应用于工程建设中。大量的预应力混凝土结构长期服役于腐蚀环境中,并经受着频繁的反复荷载作用,虽然其应力值没有达到材料的屈服极限,但疲劳破坏屡屡发生。由此可见,腐蚀环境下预应力混凝土结构的静动力性能研究是工程结构耐久性问题的一个重要组成部分。然而,目前国内外对这一问题的研究还处于起步阶段,本文在现有研究的基础上,结合国家高技术研究发展计划(863计划)—“基于疲劳和寿命的混凝土桥梁结构设计方法”,对变截面腐蚀预应力混凝土梁的静力和动力受弯性能进行了试验研究和数值分析,主要研究内容如下:1.利用大型通用有限元软件ANSYS对钢筋和混凝土分别建模,并通过施加约束方程的方法使其协同工作,建立了预应力混凝土梁的分离式有限元模型。通过比较试验和数值模拟的结果,对试验梁的静力力学性能进行了分析,证明了模型的正确性。2.在对未腐蚀试验梁进行数值模拟的基础上,根据现有研究成果,对腐蚀预应力钢绞线的本构关系进行简化,运用生死单元模拟预应力混凝土构件的腐蚀及其腐蚀后的静力力学性能,并与试验结果进行对比,分析了钢绞线腐蚀对试验梁极限承载力、变形能力和破坏形式的影响。3.对疲劳试验的结果进行统计分析,得到了腐蚀率和荷载幅值对试验梁疲劳寿命的影响,并通过线性回归的方法,得到了混凝土梁中腐蚀预应力钢绞线的S-N曲线,分析了腐蚀程度对构件疲劳寿命的影响。4.利用得到的S-N曲线和现有的疲劳损伤理论以及疲劳寿命估算方法,计算变幅荷载谱下试验梁的疲劳寿命,同时利用ANSYS进行试验梁疲劳寿命的估算,并比较二者的差异。