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在煤矿自然环境与静载的耦合作用下,其混凝土结构相较与普通大气环境的混凝土结构会过早出现结构构件损伤劣化、承载力下降等耐久性问题。在已有成果基础上,本文通过人工气候室模拟煤矿地面环境加速试验的方法,加入静载耦合因素,开展了模拟煤矿自然环境下的混凝土物理力学性能和锈蚀钢筋力学性能、煤矿地面环境与静载耦合作用下RC梁力学性能退化规律以及设计方法的研究。主要结论及创新成果如下:1.从宏观以及微观层面分析了煤矿自然环境与静载耦合作用下,混凝土的物理力学性能退化规律:损伤劣化混凝土的抗压强度随着腐蚀时间增长持续降低,碳化深度线性上升。劣化混凝土抗压强度在前期提高2.6%后持续下降,碳化深度逐渐上升。随着腐蚀时间增加,劣化元素以及劣化产物在混凝土中持续增长;2.煤矿自然环境与静载耦合作用下锈蚀钢筋在锈蚀率最高达到6%情况下,随着腐蚀时间的增加,钢筋的锈蚀率逐渐增大。并建立钢筋名义屈服强度相对值和名义极限强度相对值与锈蚀率回归方程。同一试验梁中,箍筋锈蚀率高于主筋锈蚀率,梁剪压区箍筋锈蚀率大于梁纯弯段锈蚀率;3.煤矿自然环境与静载耦合作用下劣化与损伤劣化梁开始出现锈胀裂缝,破坏形态主要为受弯破坏,开裂荷载以及极限荷载缓慢下降,延性则先快后慢逐渐降低;4.煤矿自然环境与静载耦合作用下劣化与损伤劣化梁的承载能力以及变形能力均随试验时间逐渐下降。劣化梁较未劣化梁混凝土强度退化16.8%时,钢筋锈蚀率达到4.57%,RC梁承载力下降17.23%,延性系数降低14.9%;损伤劣化梁混凝土强度退化17.27%时,钢筋锈蚀率达到5.08%,RC梁承载力下降22.31%,延性系数降低46%。并在现有RC梁正截面受弯承载力计算模型基础上,修订了考虑钢筋锈蚀、混凝土力学性能退化、截面几何尺寸损伤以及静载因素的煤矿自然环境与静载耦合作用下损伤劣化RC梁极限承载力理论计算方法:Mc,u=fy,cAs(he-fy,cAs/2α1fcbe)其中劣化梁:fy,c = fy0(-0.021ρ + 0.9905)ρ 6%、fc’=0.1029T2+0.0954T + 15.9175损伤劣化梁:fy,c= fy0(-0.024ρ + 0.9772)ρ ≤ 6%、fc’=0.4066T + 15.6636。