在自然环境和工艺力学环境的耦合作用下,煤矿环境中混凝土结构出现不同程度的损伤劣化,部分结构构件损伤较重,为满足后续使用要求必须进行修复加固,而加固后构件继续处于恶劣环境中。为掌握钢筋混凝土构件的时变规律,基于煤矿地面环境模拟,在本课题前期研究成果的基础上,进行了以下研究工作:1.对不同劣化周期下劣化梁和小偏心受压柱的混凝土进行了材料性能试验,得到了劣化混凝土的碳化深度、物质成分及元素组成的变化规律;对不同锈蚀程度的钢筋进行了力学性能试验,并综合本课题组研究成果,得到了梁柱钢筋锈蚀率的增大规律,不同锈蚀程度钢筋的屈服强度和极限强度随钢筋锈蚀率的变化关系,并通过回归统计得到了柱钢筋锈蚀率在0%~35%之间锈蚀钢筋的屈服强度、极限强度随锈蚀率的退化模型以及锈蚀钢筋的简化本构关系模型。2.试验研究了不同劣化程度钢筋-混凝土的界面粘结性能,并结合已有研究成果,得到了锈蚀钢筋-劣化混凝土界面粘结性能退化情况:轻度劣化时,试件为剪切破坏,其极限粘结强度、残余粘结强度呈上升趋势;中度劣化时,试件的极限粘结强度、残余粘结强度呈下降趋势;重度劣化时,二者皆小于未劣化构件。3.试验研究了劣化10周期梁,劣化6、7、8周期后加固再劣化5或6周期梁的力学性能,分析了梁劣化状态、破坏过程、破坏特征及其承载力及延性变化规律。4.综合本试验及本课题组前期研究成果,得到了劣化梁“未加固”、“未劣化-加固”、“劣化-加固”、“劣化-修复-加固”、“劣化-修复-加固-劣化”时的劣化特征、破坏形态,得到了劣化梁力学性能时变规律,提出了劣化梁加固前后承载力理论计算方法。5.试验研究了6、8个周期劣化柱和“劣化-修复-加固”柱的力学性能,结合已有的研究成果,研究了不同劣化周期下,小偏心受压柱的劣化状况,以及加固前后的破坏特征,得到了劣化小偏心受压柱极限承载力和变形能力的退化规律,劣化后加固小偏心受压柱极限承载力和变形能力的增强规律。6.综合本试验及本课题组前期研究成果,得到了劣化小偏心受压柱“未加固”、“未劣化-加固”、“劣化-加固”和“劣化-修复-加固”时的劣化特征、破坏形态,得到了小偏心受压柱力学性能时变规律,提出了小偏心受压柱加固前后承载力理论计算方法。