锈蚀钢筋力学性能试验研究分析

通过对192根实际工程中截取的不同锈蚀程度的螺纹钢筋和光圆钢筋进行试验,得到了钢筋的实测质量损失率,并对其进行了拉伸试验,得出了不同锈蚀程度的钢筋力学性能随锈蚀率不同的变化规律,并得到了锈蚀钢筋的名义屈服强度和名义极限强度的表达式。     

钢筋锈蚀对其力学性能退化规律的影响研究

本文通过设计和制作尺寸为400mm×300mm×100mm的钢筋混凝土板试件,针对热轧光圆和热轧带肋钢筋,采用人工模拟自然气候加速试验方法,通过检测两种不同类型钢筋在不同质量锈蚀率时的力学性能,包括屈服强度、极限强度及伸长率,发现随着钢筋质量锈蚀程度的增加,两种不同类型钢筋的屈服强度、极限强度及伸长率均有所降低,并进一步研究锈蚀钢筋力学性能退化规律,发现锈蚀钢筋的屈服强度、极限强度、伸长率都体现出了较好的线性退化规律(拟合度R2在0.73~0.97之间)。     

非均匀锈蚀钢筋拉伸性能试验与模拟

钢筋的非均匀锈蚀形貌是决定锈蚀钢筋力学性能的关键.结合“电渗-恒电流-干湿循环”加速锈蚀方法与3D扫描技术,获取了13根不同锈蚀程度、不同直径钢筋试件的锈蚀形貌,并通过单调拉伸试验和数值模拟,研究了锈蚀程度及钢筋直径对其力学性能的影响.结果表明：钢筋的名义屈服强度、名义极限强度、名义弹性模量、硬化起始应变和名义峰值应变等特征参数均随着锈蚀程度的增加而降低,且较小直径钢筋的强度特征值受锈蚀影响更为显著;微段切分法的分析结果表明,锈蚀钢筋名义力学性能的劣化是由截面积削弱引发的,其实际力学性能并未改变;根据已有试验数据和模拟结果,以最大截面锈蚀率和平均质量锈蚀率作为锈蚀程度量化指标对各力学性能特征参数退化规律进行了标定,进而建立了非均匀锈蚀钢筋拉伸本构模型.     

水利工程中锈蚀钢筋力学性能试验研究

混凝土中钢筋锈蚀是水利工程耐久性降低的主要原因,制约水工结构的安全。采集服役混凝土结构中的锈蚀钢筋,测试钢筋的锈蚀率与钢筋伸长率及屈服强度和极限强度,分析测试数据得到不同锈蚀率钢筋的强度退化数学模型并验证模型的可靠性。     

锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能研究

通过对24根不同锈蚀率的钢筋伸长率、屈服强度和极限强度的变化规律的介绍,分析了8根不同锈蚀率的钢筋混凝土梁抗弯承载能力和延性,描述了锈蚀钢筋混凝土应力—应变关系,应力—位移关系和强度变化规律,并通过试验得出了一些有益的结论。     

大气环境混凝土中锈蚀钢筋性能和锈蚀模型试验研究

对大气环境混凝土中123根Ⅰ级和Ⅱ级锈蚀钢筋的力学性能进行了试验研究,讨论了屈服荷载、极限荷载和极限伸长率与锈蚀率之间的定量关系,分析了Ⅰ级和Ⅱ级锈蚀钢筋力学性能的异同。提出了钢筋锈蚀的三维椭球模型,以及钢筋锈蚀率的衡量方法。     

氯盐锈蚀钢筋的屈服强度退化分析及其概率模型

对混凝土内氯盐锈蚀HRB335级钢筋的坑蚀现象及其对钢筋力学性能的影响进行了研究;分析了现有拉伸试验中屈服强度判断方法的局限性,提出了锈蚀HRB335级钢筋名义屈服强度的判断方法(YPPCR法);将YPPCR法与数值分析相结合,建立了坑蚀钢筋数值拉伸试验方法;探讨了蚀坑三维尺寸对钢筋名义屈服强度退化的影响规律,建立了与蚀坑三维尺寸相关的单坑钢筋屈服强度退化的计算模型;最后对不同锈蚀率下由单个蚀坑引起的钢筋屈服强度的退化进行计算和概率分析,建立了与锈蚀率相关的钢筋屈服强度退化概率模型.     

锈蚀钢筋混凝土梁正截面承载力计算探讨

利用极限平衡公式,通过对大量试验数据的分析,计算了梁弯曲破坏时的钢筋应力,并与相应锈蚀钢筋名义屈服强度进行了比较.结果表明,在锈蚀率不是特别大、梁端锚固良好的情况下,锈蚀钢筋面积及力学性能的降低,是导致梁正截面承载力退化的主要原因,粘结性能降低对其影响不显著;构件破坏时,受拉钢筋均可达其名义屈服强度;利用与现行规范形式相同的承载力计算公式,便可对锈蚀梁的正截面承载力进行评估.     

锈蚀钢筋的随机本构关系

在已有锈蚀钢筋力学性能数据库的基础上,通过锈蚀钢筋拉伸试验和数据收集进行扩充.采用三维激光扫描技术获取锈蚀钢筋的三维实体模型,提取不同位置处横截面积并分析其纵向不均匀性.结果表明:锈蚀钢筋平均截面积与最小截面积之比R服从Gumbel极值分布,且随着钢筋锈蚀的发展,其横截面积分布愈发不均匀,R的均值和均方差均变大;随着钢筋锈蚀的发展,其名义屈服强度、极限强度和极限应变均有降低,屈服平台缩短,据此建立了锈蚀钢筋的确定性本构关系.统计分析发现,不同锈蚀率下的锈蚀钢筋力学性能服从正态分布,其变异系数随着锈蚀率的增加而增大,在此基础上建立了锈蚀钢筋力学性能退化的概率模型.最终把确定性的锈蚀钢筋应力应变模型发展为随机过程模型,为锈蚀钢筋混凝土构件时变可靠性评估奠定了基础.     

锈蚀钢筋截面分布特征及轴向拉伸力学性能

采用半浸泡通电加速锈蚀法获得平均锈蚀率为0%～18%的钢筋,应用三维扫描的实物反求技术获得精确的锈蚀钢筋截面积数据,研究得到了平均锈蚀率与最大截面锈蚀率的关系,统计建立了锈蚀钢筋截面积概率分布模型;通过轴向拉伸试验研究锈蚀钢筋力学性能退化原因,定量分析锈蚀率与钢筋各力学特征值损失率的关系.结果表明:锈蚀钢筋实际材料性能未发生改变,其名义屈服强度、名义极限强度由钢筋最小残余截面积决定;钢筋变形与钢筋残余截面积分布有关,与平均锈蚀率及最大截面锈蚀率的相关程度较低;锈蚀钢筋本构关系仍可采用未锈蚀钢筋的本构关系,并可通过残余截面积概率分布模型来反映锈蚀对钢筋力学性能的影响.     

锈蚀钢绞线的力学性能研究

通过采用电化学快速锈蚀方法,对梁钢绞线进行锈蚀时间为3、6、9天的快速锈蚀试验。通过对其进行静力拉伸试验,分析了锈蚀后的钢绞线性能劣化的根本原因,分析了钢绞线在不同锈蚀率条件下质量损失率、名义极限强度、名义屈服强度、名义弹性模量和极限延伸率等各力学特性的变化规律,并且建立了与其对应的关系式。此钢绞线锈蚀后各力学性能衰减模型的建立可以为预应力混凝土结构钢绞线锈蚀后性能的研究提供依据或参考。     

海水浪溅下混凝土中锈蚀钢筋性能试验研究及仿真分析

75根海水浪溅环境下混凝土中I级和II级锈蚀钢筋的拉伸试验表明 :要考虑由于锈坑引起的应力集中对强度的影响。讨论了屈服强度、极限强度、极限伸长率和破坏形式与重量锈蚀率的关系 ,分析了钢筋的应力应变关系和极限强度与屈服强度比值随锈蚀率提高的变化规律。海水浪溅环境比大气环境下的锈蚀钢筋承载能力低 15 %左右 ,截面损失率与重量损失率的差异要小。锈蚀钢筋有限元仿真分析表明 :锈坑引起的应力集中使屈服荷载比仅考虑面积减小的计算荷载低 5 0 %左右 ;初始直径越大 ,锈坑对强度的影响越小 ;锈坑形状和宽度对强度的影响不明显。数据存在一定离散性 ,对可能原因进行了分析。     

氯盐渍土条件下混凝土中钢筋锈蚀研究

模拟氯盐渍土环境,通电加速锈蚀的方法进行了试件内锈蚀钢筋的试验研究。根据试验数据,比较不同水灰比试件在不同电流密度下的锈蚀情况。对钢筋锈蚀率与钢筋的屈服强度、极限强度关系进行定量分析,得到两者的回归曲线。     

钢筋锈蚀后力学性能的试验研究

通过5种常用钢筋的锈蚀试验,对取得的数据进行分析,用统计拟合方程表示钢筋的伸长率、极限强度、屈服强度等力学性能与锈蚀程度的关系,其结果可为研究和评估钢筋混凝土结构耐久性提供依据。     

锈蚀钢筋疲劳后静力力学性能试验研究

通过对疲劳试验后的锈蚀钢筋混凝土梁中锈蚀钢筋的静力拉伸试验,获取相应锈蚀钢筋的力学性能参数,经分析得到钢筋锈蚀率与疲劳寿命和名义屈服强度之间的定性关系以及钢筋静力力学性能随疲劳应力幅和锈蚀率的变化规律。     

锈蚀钢筋性能试验研究分析

本文通过大量的试验研究及金相组织分析，得到了钢筋锈蚀后各项力学性能的变化规律及截面损伤的统计关系，提出了锈蚀钢筋伸长率，屈服强度及抗拉强度的计算方法及建议取值。     

高应变率下锈蚀钢筋力学性能试验研究

通过外加电流加速锈蚀获取锈蚀钢筋,采用三维激光扫描技术测量钢筋截面锈蚀率,并对锈蚀钢筋在应变率为2×10-4~50.00s-1时的力学性能进行试验研究.结果表明：随着平均截面锈蚀率的增大,钢筋屈服平台缩短直至消失,试件破坏均发生在最小截面,钢筋屈服荷载和极限荷载相对值呈线性降低,极限应变按指数关系衰减,弹性模量基本保持不变,但锈蚀钢筋基于最小截面的强度并没有降低.锈蚀钢筋仍存在应变率效应,随着应变率的增大,锈蚀钢筋屈服荷载和极限荷载均增大,但应变率对锈蚀后钢筋弹性模量和极限应变的退化影响不大.锈蚀越严重,应变率效应越不明显.     

不同应力比往复荷载作用后锈蚀钢筋混凝土梁承载力分析

研究锈蚀钢筋混凝土构件在不同应力比往复荷载作用后的实际承载力变化规律对于进一步研究钢筋锈蚀与往复荷载耦合破坏作用及确保结构安全使用方面具有重要意义。本文运用ABAQUS有限元软件,通过修改钢筋截面面积及钢筋强度等参数来模拟往复荷载应力比及钢筋锈蚀的影响,对不同应力比往复荷载作用后锈蚀钢筋混凝土梁的承载力进行静力非线性数值模拟分析,得出以下结论:往复荷载的应力比会显著影响钢筋混凝土简支梁的屈服荷载,且应力比对屈服荷载的影响程度要大于钢筋锈蚀率对屈服荷载的影响;当往复荷载的应力比较小时,应力比的变化对钢筋混凝土梁的极限挠度影响显著,当应力比较大时,应力比的变化对极限挠度的影响变小,而且,应力比与锈蚀率对极限挠度的影响程度基本一致;锈蚀率的增加对屈服荷载的影响程度不随应力比的变化而变化,但锈蚀率的变化对极限挠度的影响程度与应力比相关。     

锈蚀钢筋性能试验研究分析

通过大量的试验研究和金相组织分析，讨论了钢筋锈蚀后各项力学性能的变化规律与截面损伤的统计关系，提出了锈蚀钢筋伸长率、屈服强度和抗拉强度的计算方法以及建议取值     

基于拉伸试验的锈蚀钢板力学性能研究

通过对浙江路桥纵梁截取得到的32根锈蚀钢板试件进行拉伸试验,研究了锈蚀钢板各项力学性能变化规律,发现随着锈蚀程度的增加,钢板的弹性模量基本保持不变,而钢板的屈服强度、极限强度、极限伸长率近似按照线性关系发生退化,屈服平台逐渐缩短直至消失。在本次试验的特点上,提出了以试件最大失厚率作为钢板锈蚀程度表征值,并建立了屈服强度与锈蚀程度拟合关系的下边界线方法,为老化钢结构鉴定加固提供参考。