锈蚀钢筋混凝土梁受力性能研究

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,采用有限元软件建立分离式钢筋混凝土梁模型,通过试验验证了数值分析结果的准确性。在此基础上,对锈蚀钢筋混凝土梁的受力性能进行了参数分析。结果表明:(1)钢筋锈蚀率对钢筋混凝土梁受力性能影响较大,随着锈蚀率的增加,构件的承载力降低、刚度退化及延性变差;(2)钢筋—混凝土界面粘结力对钢筋混凝土梁承载力影响较小,但会改变构件的破坏模式,随着锈蚀率增加,构件从延性破坏变为脆性破坏。本文研究成果可为锈蚀钢筋混凝土梁加固设计提供参考。     

锈蚀钢筋与混凝土不协调变形量化方法及对构件受弯性能的影响

锈蚀黏结退化会引起钢筋与混凝土之间的不协调变形,导致构件受弯性能退化。提出了一种锈蚀钢筋与混凝土不协调变形量化方法,该方法将黏结退化表示成锈蚀率的函数,基于有效黏结力传递规律确定受弯构件黏结滑移区范围,进而构建黏结滑移区内整体变形关系实现对不协调变形的量化。该方法可用于锈蚀RC梁受弯承载力计算评估,能综合考虑锈蚀截面损失、黏结退化以及钢筋端锚失效等影响,具有较高的精度。研究表明:不协调变形受钢筋锈蚀和荷载的影响;锈蚀率低于7%时,构件不会出现不协调变形;锈蚀率越高,不协调变形出现时对应的荷载越低,对构件受弯承载力退化的影响越显著;锈蚀率大于15%时,不协调变形会提早出现,变形协调系数迅速趋于某一恒定值,由其引起的承载力退化量基本保持不变。     

锈蚀钢筋与混凝土不协调变形量化方法及对构件受弯性能的影响

锈蚀黏结退化会引起钢筋与混凝土之间的不协调变形,导致构件受弯性能退化。提出了一种锈蚀钢筋与混凝土不协调变形量化方法,该方法将黏结退化表示成锈蚀率的函数,基于有效黏结力传递规律确定受弯构件黏结滑移区范围,进而构建黏结滑移区内整体变形关系实现对不协调变形的量化。该方法可用于锈蚀RC梁受弯承载力计算评估,能综合考虑锈蚀截面损失、黏结退化以及钢筋端锚失效等影响,具有较高的精度。研究表明:不协调变形受钢筋锈蚀和荷载的影响;锈蚀率低于7%时,构件不会出现不协调变形;锈蚀率越高,不协调变形出现时对应的荷载越低,对构件受弯承载力退化的影响越显著;锈蚀率大于15%时,不协调变形会提早出现,变形协调系数迅速趋于某一恒定值,由其引起的承载力退化量基本保持不变。     

锈蚀钢筋与混凝土不协调变形量化方法及对构件受弯性能的影响

锈蚀黏结退化会引起钢筋与混凝土之间的不协调变形,导致构件受弯性能退化。提出了一种锈蚀钢筋与混凝土不协调变形量化方法,该方法将黏结退化表示成锈蚀率的函数,基于有效黏结力传递规律确定受弯构件黏结滑移区范围,进而构建黏结滑移区内整体变形关系实现对不协调变形的量化。该方法可用于锈蚀RC梁受弯承载力计算评估,能综合考虑锈蚀截面损失、黏结退化以及钢筋端锚失效等影响,具有较高的精度。研究表明:不协调变形受钢筋锈蚀和荷载的影响;锈蚀率低于7%时,构件不会出现不协调变形;锈蚀率越高,不协调变形出现时对应的荷载越低,对构件受弯承载力退化的影响越显著;锈蚀率大于15%时,不协调变形会提早出现,变形协调系数迅速趋于某一恒定值,由其引起的承载力退化量基本保持不变。     

锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力计算方法

目前对锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力的研究主要考虑锈蚀程度的影响,忽视了构件本身参数不同对承载力退化的影响,导致不同学者提出的锈蚀钢筋与混凝土的协同工作系数差异较大。为合理评估既有锈蚀钢筋混凝土梁的剩余承载力,首先对锈后无黏结钢筋混凝土受弯构件进行模拟试验与有限元分析,系统分析严重锈蚀混凝土构件钢筋应力水平的主要影响因素,发现截面配筋指标可综合反映混凝土强度和截面配筋率对受拉钢筋应力水平的影响,并确定基于截面配筋指标的锈后无黏结混凝土梁受拉钢筋强度利用系数;对一般锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力的退化机理进行深入分析,综合考虑钢筋锈蚀程度和截面配筋指标的影响,建立一般锈蚀混凝土梁钢筋强度利用系数计算公式;提出概念明确、通用性强的锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力计算方法;与大量的试验结果进行对比验证,计算方法的吻合性较好。     

考虑粘结滑移的锈蚀钢筋混凝土梁数值模拟研究

为了分析不同锈蚀程度钢筋混凝土梁的力学性能退化规律,采用有限元软件ANSYS数值模拟的方法,用COMBIN39三维非线性弹簧单元来模拟钢筋和混凝土之间的粘结滑移性能,并考虑不同锈蚀状态钢筋的力学性能退化。基于计算结果,对不同锈蚀程度钢筋混凝土梁的荷载-挠度曲线作了探讨,揭示了随钢筋锈蚀率的变化,钢筋和混凝土之间的粘结性能、钢筋混凝土梁的承载力等劣化规律。     

钢筋混凝土基本构件腐蚀后性能的试验研究

通过对大气环境下混凝土碳化和钢筋锈蚀后的钢筋混凝土简支梁、板和偏心受压柱等基本构件进行的承载力试验，研究了腐蚀后构件的受力性能和破坏形态，对其影响因素进行了分析。试验结果表明，构件的承载力和延性有明显退化。     

锈蚀钢筋与混凝土粘结性能研究进展

粘结性能退化是锈蚀钢筋混凝土构件力学性能下降的主要原因之一.锈蚀对钢筋与混凝土粘结性能的影响已成为混凝土结构耐久性研究的重要内容.文章全面地介绍了钢筋锈蚀及粘结性能测试的试验方法;系统地回顾与评述了锈蚀引起的粘结强度演化规律、粘结滑移本构关系以及粘结退化对结构承载力的影响等方面的研究进展.     

锈蚀钢筋混凝土压弯构件抗震性能的试验研究

采用外加电流对混凝土压弯构件中的钢筋进行了快速锈蚀 ,通过对锈蚀钢筋混凝土压弯构件抗震性能的试验研究 ,详细讨论了钢筋锈蚀程度对混凝土压弯构件的初始刚度、延性、承载力降低性能、耗能能力等的影响 ;从理论上探讨了钢筋锈蚀对构件抗剪承载力的影响 ,提出了锈蚀钢筋混凝土压弯构件的抗剪承载力计算表达式 ,建议公式的计算值与试验结果吻合较好     

腐蚀钢筋混凝土构件承载力模型评述

混凝土中钢筋腐蚀后,会导致钢筋横截面面积减少,钢筋力学性能退化;受压区钢筋腐蚀,产生锈胀压力,使受压区混凝土处于双向应力状态,混凝土抗压强度降低;混凝土保护层开裂、脱落、混凝土与钢筋黏结强度退化,腐蚀钢筋混凝土构件承载力降低。论文从试验、有限元计算和理论模型三方面总结了当前腐蚀钢筋混凝土构件承载力模型,并对腐蚀钢筋混凝土构件承载力模型进行了展望。     

锈蚀混凝土压弯构件性能的有限元分析

研究了钢筋锈蚀影响下偏心受压构件力学性能和工作机理的变化规律。使用名义屈服强度描述钢筋锈蚀对有效截面积和屈服强度的影响,使用粘结强度降低系数描述粘结强度降低的影响。分别按照大偏压和小偏压的情况,使用有限元方法,建立了锈蚀钢筋混凝土压弯构件的分离式模型,得到了压弯构件承载力、延性、钢筋混凝土共同工作性能等的变化规律。     

锈蚀钢筋混凝土偏压构件抗弯刚度有限元模拟

钢筋锈蚀会影响钢筋混凝土偏压构件的抗弯刚度。论文基于ANSYS有限元程序,建立了同时考虑锈后钢筋力学性能下降、有效截面积减少以及钢筋与混凝土粘结性能退化的锈蚀混凝土偏压构件有限元计算模型,通过有限元计算结果和试验结果的对比,验证了论文所建有限元模型的可靠性。     

锈蚀钢筋混凝土梁的结构性能退化模型

通过对锈蚀钢筋混凝土梁的试验,研究了结构性能退化机理.根据退化机理分析,锈蚀钢筋的力学性能退化以及锈蚀钢筋与混凝土粘结性能退化是导致钢筋混凝土锈蚀梁的结构性能退化的主要因素.通过锈蚀钢筋力学性能及其与混凝土的粘结性能的试验研究,建立了锈蚀钢筋的应力-应变关系和锈蚀钢筋与混凝土的粘结应力-滑移关系的退化模型.在基本力学性能研究基础上,建立锈蚀梁有限元模型,实现了锈蚀梁的有限元分析.     

锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力计算方法

基于锈蚀钢筋混凝土梁内钢筋与混凝土间黏结强度随锈蚀量的变化,对锈蚀梁的抗弯承载力进行了研究.当钢筋锈蚀量较小时,锈蚀梁内钢筋与混凝土间黏结强度随锈蚀量变化不大,锈蚀梁的力学性能同未锈蚀梁,可运用传统的梁理论计算锈蚀梁的抗弯承载力;但随着钢筋锈蚀量的增加,钢筋与混凝土间黏结强度发生退化,锈蚀梁的力学性能介于黏结完好梁与无...     

模拟严重锈蚀钢筋的混凝土梁试验与钢筋应力分析

锈蚀引起的粘结性能退化导致钢筋与混凝土之间的协同工作性能降低,跨中的钢筋应变较混凝土应变滞后,当构件严重锈蚀时,钢筋与混凝土间的粘结力基本丧失,可能在钢筋达到屈服应变前受压区混凝土先行压坏,形成粘结失效超筋梁。通过严重锈蚀钢筋混凝土梁的模拟试验和有限元分析,研究在完全无粘结的极限情况下影响钢筋应力水平的因素及其影响规律,并建立了无粘结状态混凝土梁受拉钢筋应力与配筋指标的关系,为严重锈蚀混凝土构件的承载力计算提供依据,同时也为研究一般锈蚀钢筋混凝土构件的性能退化机理与承载力计算方法奠定基础。     

锈蚀钢筋混凝土结构承载力研究现状

从使用中的钢筋混凝土构件中锈蚀钢筋的力学性能的退化、粘结力的降低、承载力降低系数、结构可靠度以及钢筋锈蚀后的承载力计算方面,论述了锈蚀钢筋混凝土结构承载力研究的现状,分析了今后的研究趋势。     

锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力计算

针对目前锈蚀钢筋混凝土构件的研究仅考虑钢筋锈蚀程度的影响,而忽略了在相同锈蚀程度下构件其他参数对承载力退化的影响,导致现有计算模型参数相差较大的问题,对现有锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力计算方法进行了对比分析。基于无粘结钢筋混凝土梁的研究成果,分析钢筋锈蚀程度、截面配筋率对锈蚀损伤构件的承载力退化产生的影响,综合考虑锈蚀构件截面配筋指标以反映不同构件参数对其产生的影响及无粘结梁钢筋强度利用系数的计算公式,建立了一般锈蚀钢筋混凝土梁受拉钢筋强度利用系数的计算公式。经试验验证,数据吻合很好,其结果有益于完善和发展锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力的计算方法。     

钢筋混凝土中钢筋锈蚀损伤分析研究

钢筋锈蚀是钢筋混凝土结构耐久性降低的主要因素之一,钢筋锈蚀引起的结构安全问题得到社会的广泛关注。在建筑行业进入新建与维修共存的今天,对锈蚀钢筋混凝土结构性能退化的研究有着深远的意义。论述分别从锈蚀钢筋的力学性能、锈蚀钢筋混凝土构件承载力和刚度方面对国内外学者的研究进行了综述,阐述和分析了影响3种力学性能的因素和原因,在钢筋锈后极限强度、伸长率及构件承载力方面分别和锈后屈服强度进行了对比分析。     

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。     

破损大型屋面板受弯承载力试验研究

破损构件承载力计算是钢筋混凝土结构耐久性评估的关键问题。对6块从工业厂房中拆卸的大型屋面板进行试验研究,试验和理论分析结果表明,构件破损程度对板的承载力有明显影响,锈蚀钢筋的力学性能退化及由此引起的钢筋和混凝土之间粘结性能的退化是承载力下降的内在原因。立足于现行规范的承载力计算公式,提出了破损屋面板受弯承载力计算模型。