锈蚀钢筋混凝土压弯构件非线性有限元分析

通过选用合适的材料本构模型和粘结滑移模型，建立了锈蚀钢筋混凝土构件的有限元分析模型，以钢筋锈蚀率和轴压比为变量，对锈蚀钢筋混凝土压弯构件进行数值分析，旨在为在役锈损结构的非线性分析奠定基础．分析结果表明，钢筋锈蚀率和轴压比同时影响着锈损构件的性能劣化；构件的承载能力和变形能力均随锈蚀率的增加而降低；粘结力退化加剧了构件性能劣化，且小轴压比构件对粘结力退化更为敏感；就锈蚀率而言，构件性能劣化较粘结性能退化有一定的滞后；性能降低幅度也与轴压比有关，小轴压比构件的退化幅度相对较大；对于高轴压比构件，变形能力退化较少，而承载力退化幅度大于变形退化幅度．     

锈蚀钢筋混凝土压弯构件的恢复力模型

混凝土压弯构件是混凝土结构中重要的受力构件，研究锈蚀钢筋对混凝土构件恢复力性能的影响，是研究服役混凝土结构抗震性能的重要内容．以退化三线形(D—TRI)模型为基础，通过对锈蚀混凝土压弯构件在低周反复加载下试验数据的统计分析，提出了确定锈蚀钢筋混凝土压弯构件恢复力模型中关键点的方法，分析了锈蚀构件的主筋锈蚀率与屈服剪力和屈服位移、极限剪力和极限位移、破坏剪力和破坏位移同完好构件各相应值之间的对应关系，初步建立了锈蚀钢筋混凝土压弯构件的恢复力模型的计算公式，给出了模型参数与钢筋锈蚀量的计算关系，为服役混凝土结构的地震反应分析与抗震可靠性评估奠定基础．     

钢筋混凝土斜向受力压弯构件的抗震性能

通过１８根钢筋混凝土斜向受力压弯构件的试验研究和５４根模型构件的全过程分析，考察了影响压弯构件抗震性能的主要因素，探讨了斜向受力压弯构件的扭曲变形。     

钢筋混凝土双向压弯构件试验研究

通过１２根钢筋混凝土单、双向压弯构件的试验，探讨了水平荷载的作用方向、轴压比、配箍率、纵筋布置方式等对钢筋混凝土压弯构件抗震性能的影响，并编制了压弯构件的全过程分析程序。     

钢筋混凝土压弯构件变形性能分析

依据压弯构件分析的基本原理,通过编制Matlab程序和算例对钢筋混凝土压弯构件在载荷作用下的变形性能进行了分析,考虑了箍筋约束作用和塑性铰的影响,得到了此类压弯构件的M-Φ曲线、P-Δ曲线,并对此进行了理论分析,提出了压弯构件变形性能的变化规律,为该类型构件的设计和应用提供了参考。     

钢管高强混凝土压弯构件力学性能研究

利用数值分析方法成功地计算出了钢管高强度混凝土压弯构件在不同加载路径下的荷载－变形全过程关系曲线，较深入地研究了这类构件的力不性能，理论分析结果与试验结果吻合得令人满意。研究结果表明，随着核心混凝土强度的变化，钢管混凝土压弯构件的力学性能变化是连续和统一的。     

钢筋混凝土压弯构件低周疲劳损伤的抗力衰减试验研究

通过钢筋混凝土压弯构件的低周疲劳损伤试验,应用损伤力学理论建立构件强度退化计算模型;根据本文有国内已有的压弯构件试验数据统计分析,得到了钢筋混凝土压弯构件循环位移与卸载至零时残余变形的回归公式;给出了强度退化公式中的参数计算方法;在此基础上,计算钢筋混凝土框架地震损伤后的层间剩余强度,为地震后损伤结构修复及抗震能力评定提供理论基础。     

锈蚀混凝土梁承载力退化的试验研究

通过试验研究了锈蚀混凝土梁承载力的退化.试验中,共浇铸和试验了58个梁以调查钢筋锈蚀程度、锈蚀电流密度、水灰比和保护层厚度对梁承载力退化的影响.结果表明:当纵向裂缝宽度小于0.01mm时,梁承载力有较小程度的提高,但当纵向裂缝宽度大于0.01mm时,梁承载力随着纵向裂缝宽度的增大而减小.梁承载力退化速率随着锈蚀电流密度和保护层厚度的增大而减小,但随着水灰比的增大而增大.     

钢筋混凝土双压弯构件的截面承载力验算

对《混凝土结构设计规范》中双向偏心受压构件承载力的验算公式，不少文献都涉及了用应力叠加进行解释，但众所周知，在塑性阶段的极承载力状态下应力叠加原理是不成立的，引进国外有关研究资料，对验算公式作出诠释。     

锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能

对8根模拟锈蚀钢筋混凝土梁进行了高周疲劳试验,研究和探讨了模拟锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能。结果表明,交变荷载作用下试件的斜裂纹出现并迅速发展成主裂缝;模拟锈蚀钢筋混凝土梁多在端部发生剪切疲劳破坏;试件的挠度发展、裂缝分布与破坏形态密切相关;随循环次数增加,锈蚀主筋的最大、最小应力不断增长,应力幅值基本不变;混凝土的最大、最小压应变快速增长,应变幅值平稳增长;试件的疲劳寿命具有较大的离散型;同等条件下,锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳寿命往往比锈蚀钢筋的轴向拉伸疲劳寿命长。     

锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能数值模拟

采用DIANA有限元软件建立分离式钢筋混凝土梁模型,同时根据已有研究成果建立锈蚀钢筋及钢筋-混凝土界面的性能退化模型,通过试验验证了模型在锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能分析中的实用性。在此基础上,对锈蚀梁的梁拱作用转换和不均匀锈蚀梁的受力性能进行了数值模拟。结果表明：在钢筋端部锚固良好的情况下,剪弯段黏结破坏引起锈蚀梁的受力机制由梁作用向拱作用转换,且最终导致梁在使用荷载下的抗弯刚度降低34％～44％;纵向不均匀锈蚀梁的抗弯性能评价可简化为全跨均匀锈蚀梁,且计算承载力时宜取不均匀分布锈蚀率的最大值,计算刚度时宜取其平均值。     

钢筋再生混凝土柱压弯性能的重复荷载试验

为减小尺寸效应影响, 了解符合实际工程的钢筋再生混凝土柱压弯性能, 进行了4根截面尺寸为600 mm×600 mm、不同再生粗骨料取代率、不同配箍率的钢筋混凝土方形截面柱大偏心受压重复荷载试验, 研究了其受压破坏形态、承载力、侧向受弯刚度、钢筋及混凝土应变规律.结果表明:钢筋再生混凝土大偏心受压柱的破坏过程、破坏形态、侧向受弯刚度退化、钢筋和混凝土的应变与普通钢筋混凝土柱的区别不明显.参照现行《混凝土结构设计规范》 (GB50010—2010) 的相关计算公式, 计算钢筋再生混凝土大偏心受压柱承载力, 其计算结果与试验结果符合较好.     

锈蚀钢筋混凝土结构耐久性研究现状

根据已有研究成果,回顾了混凝土结构耐久性研究现状,重点讨论了钢筋锈蚀后力学性能变化情况,讨论了钢筋锈蚀混凝土构件受力行为,指出钢筋锈蚀混凝土构件抗剪性能研究是以后一段时间重点研究的内容.     

不均匀锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力试验研究

制作了12根钢筋混凝土适筋梁,为模拟既有钢筋混凝土梁在实际情况下的受荷状态,对其中10根梁进行预裂加载,然后采用电化学方法进行快速锈蚀,最后采用四点弯曲试验对钢筋混凝土梁进行加载.研究表明:锈蚀后的钢筋呈现出沿截面和长度两个方向的不均匀锈蚀,预裂裂缝位置处钢筋锈蚀较为严重;采用沿长度方向不均匀锈蚀表征参数建立平均锈蚀率与最大锈蚀率的关系,在此基础上给出的梁抗弯承载力计算公式,其计算结果具有较好的精度,与试验值吻合较好.     

混凝土梁早期受力性能的试验研究

为了加快混凝土结构工程的施工进度,大部分混凝土构件在达到其标准养护龄期前就开始承受荷载.通过24个短龄期试件的试验实测与理论分析,对早龄期混凝土受弯梁的受力变形性能进行了研究.从构件的层次对早龄期混凝土受弯梁进行了试验研究,试件以混凝土的龄期和混凝土等级为变化参数,调查混凝土梁的早期受力与刚度的变化规律.试验结果与理论分析表明,混凝土等级较低,而且龄期较短的早期混凝土受弯构件将产生破坏模式的转化.实验与分析都显示,早期混凝土受弯构件中钢筋与混凝土之间粘结力比常规方法分析的低.研究结果可为混凝土受弯构件早期受力与变形性能的合理评价提供参考.     

锈蚀钢筋混凝土局部修复电化学不相容性研究

试验表明：采用水泥基类材料修复时，由于复界面活化区－钝化区宏电流腐蚀电流的形成，导致修复界面原混凝土区域内的钢筋腐蚀加剧，其腐蚀速度提高的1．5－2．5倍，腐蚀加剧的影响范围随局部修复区域的增大而增大，最大影响范围约为局部修复范围的1／2，而修复区内的钢筋不发生腐蚀，采用树脂材料修复时，不产生锈蚀加剧现象。     

钢筋混凝土双向受弯构件抗剪性能试验研究

通过试验研究，分析了钢筋混凝土向受弯构件的抗剪机理和抗剪强度的影响因素，得出了几点有用的结论。     

锈蚀钢筋的力学性能试验研究

采用恒电流加速锈蚀方法模拟海洋环境水下区混凝土结构中钢筋的锈蚀,对钢筋混凝土构件破型后得到的54个不同锈蚀率的光面钢筋和带肋钢筋试件进行了拉伸力学性能试验.根据试验结果分析了不同锈蚀程度的钢筋力学性能的变化规律,给出了锈蚀钢筋名义屈服强度的建议计算公式,为锈蚀钢筋混凝土结构加固设计提供了参考.     

层布式钢纤维-聚丙烯腈纤维混凝土力学性能试验研究

通过力学性能对比试验，研究了层布式钢纤维和聚丙烯腈纤维的混杂应用对混凝土的力学性能的影响．结果表明，层布式钢纤维—聚丙烯腈混杂纤维明显提高了混凝土的抗弯拉性能，显著改善了混凝土的延性和弯曲韧性。