考虑蚀坑影响的锈蚀钢筋力学性能研究

研究了钢筋表面蚀坑对锈蚀钢筋屈服强度的影响，分别讨论了蚀坑深度和宽度对钢筋屈服强度的影响；分析了锈蚀坑存在造成钢筋应力分布变化的规律．研究表明。锈蚀钢筋屈服时所需荷栽与无锈钢筋屈服荷载之比值和蚀坑深度之间基本呈指数关系，而蚀坑宽度对其影响相对较小；锈蚀坑附近出现了明显的应力集中现象。将造成钢筋力学性能的明显退化．     

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。     

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)。     

基于概率分析的锈蚀钢筋力学性能研究

研究了锈蚀钢筋几何参数(包括蚀坑形状、蚀坑位置、最大蚀坑深度、最大蚀坑个数、钢筋直径等)对钢筋力学性能影响的灵敏性;利用随机有限元的分析方法研究了锈蚀钢筋的应力分布情况.结果表明:对于相同直径的锈蚀钢筋,其力学性能主要取决于锈蚀钢筋表面的最大蚀坑深度;对于不同直径的锈蚀钢筋,可用锈蚀坑相对深度(蚀坑深度与钢筋直径之比)来反映钢筋的锈蚀程度,并建立了锈蚀钢筋的屈服荷载随锈蚀坑相对深度变化的规律;基于最大蚀坑深度的概率统计特性,得到了锈蚀钢筋最大应力分布的概率分布规律.     

锈蚀H型钢梁受弯性能试验研究

为研究锈蚀对H型钢梁受弯承载性能的影响,从大气环境锈蚀3年的H型钢构件上分别截取了标准拉伸试件和钢梁试件,开展了锈蚀钢材单调拉伸和锈蚀钢梁受弯性能试验,研究了锈蚀钢材屈服强度、极限强度、延伸率与截面面积损失率之间的关系,揭示了锈蚀钢梁屈服荷载、极限荷载随强轴惯性矩损失率的变化规律,提出了锈蚀H钢梁抗弯承载力计算方法.研...     

锈蚀对既有钢结构性能影响研究进展

锈蚀是影响既有钢结构耐久性的重要因素,基于钢材锈蚀特性,归类总结锈蚀破坏形式、锈蚀时间规律及人工模拟锈蚀方法,分析国内外关于锈蚀对钢材屈服强度、抗拉强度、弹性模量、断后伸长率等性能指标的影响,总结锈蚀对不同类型钢构件及节点承载力影响的研究成果,探讨钢结构整体受力性能随锈蚀增加的变化规律,并提出锈蚀对既有钢结构性能影响的后续研究重点。     

海洋腐蚀环境下Q690高强钢对接焊缝连接的力学性能研究

为研究海洋环境腐蚀对高强钢对接焊缝力学性能的影响,对不同锈蚀程度下的高强钢对接焊缝连接进行了微观形貌扫描和静力拉伸试验,分析了试件表面形貌与腐蚀时间的变化规律,建立了屈服强度、极限强度、弹性模量等力学参数的退化关系,基于二次塑流模型给出了不同腐蚀程度下高强钢对接焊缝连接的本构模型.结果 表明:随着腐蚀时间的增加,红褐色腐蚀产物逐渐增多,试件的屈服强度、极限强度和弹性模量逐渐减小,延性降低;在腐蚀100d后,蚀坑深度达到440μm,弹性模量相对降低7.8％,屈服强度降低了8.28％;二次塑流模型能准确模拟不同腐蚀程度下高强钢对接焊缝连接的应力-应变关系,具有良好适用性.     

酸性大气环境下多龄期钢框架节点抗震性能试验研究

为研究酸性大气环境下钢材力学性能及钢框架节点抗震性能随锈蚀程度加剧的退化规律,分别对不同锈蚀程度的24个标准钢材材性试件、12个焊接梁柱节点试件进行了单向拉伸试验、低周往复加载试验。基于材性试验数据,建立了钢材屈服强度、抗拉强度、弹性模量和伸长率等基本力学性能指标与失重率之间的线性回归关系,分析了不同锈蚀率及加载制度对钢框架节点试件荷载-位移曲线、骨架曲线、刚度和承载力退化、变形能力、滞回耗能等的影响,获得锈蚀钢框架节点试件承载力、刚度以及耗能能力随锈蚀程度加剧的退化规律。研究结果表明：锈蚀对钢框架节点的破坏形态有着显著影响,随着锈蚀程度的增加,钢框架节点试件的耗能能力逐渐减小,加载后期的承载力急剧下降,而且脆性断裂现象表现得愈发明显;随着水平位移幅值及循环次数的增加,钢框架节点试件的塑性变形累积、刚度与承载力退化明显;在相同锈蚀程度下,试件在变幅加载下的耗能能力最大,混合加载下的次之,等幅加载下的最小。研究成果可为在役钢框架结构地震易损性研究提供试验支撑。     

近海大气环境下多龄期钢框架柱抗震性能的试验研究

利用人工气候环境加速锈蚀试验技术对8榀钢框架柱和3种不同厚度的钢材试件进行近海大气环境下的加速腐蚀。对不同锈蚀程度的钢材试件进行拉伸试验,获得钢材力学性能（屈服强度、极限强度、伸长率和弹性模量）随失重率增大的退化规律;并对8榀锈蚀钢框架柱进行低周往复加载试验,考察了锈蚀钢框架柱的破坏过程与特征,从滞回曲线、骨架曲线、强度和刚度退化、耗能能力等角度初步探讨了不同轴压比、锈蚀程度及加载路径对钢框架柱抗震性能的影响。结果表明：随锈蚀程度的增大,钢框架柱极限承载力、耗能能力显著降低,强度和刚度退化明显;随轴压比的增大,钢框架柱承载能力退化、延性变差;加载路径对钢框架柱塑性变形发展和滞回耗能有较大影响。研究成果可为进行基于构件的多龄期钢框架地震易损性研究提供试验支持。     

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。     

Q420qD钢材应力腐蚀特征试验研究

为研究Q420qD钢材应力腐蚀特征,对应力水平为0.3倍屈服应力和无应力工况下共60个试件在相同腐蚀环境中进行通电加速腐蚀试验,建立了有应力和无应力腐蚀试件的腐蚀速率模型并进行对比。对部分腐蚀试件表面进行三维形貌扫描,研究了有应力和无应力试件的形貌发展规律、蚀坑深度分布规律以及蚀坑形态与径深比规律。利用差分盒维数计算腐蚀表面分形维数,对比了有应力和无应力试件分形维数随质量损失率和腐蚀时间的变化规律。结果表明:当试件应力为0.3倍屈服应力时,有应力和无应力试件腐蚀速率均表现为先快后慢,在目标腐蚀率小于18%时,有应力和无应力试件腐蚀速率近似为常数,且有应力试件的腐蚀速率近似为无应力试件的1.15倍; 有应力试件腐蚀形貌发展快于无应力试件,且最终腐蚀形态都以均匀腐蚀为主; 有应力和无应力试件表面分形维数变化规律相似,均在腐蚀初期迅速增大,之后出现减小—增大—减小的周期性上下波动现象; 有应力试件分形维数在腐蚀初期发展速率高于无应力试件,且有应力试件的分形维数普遍大于无应力试件; 蚀坑形态以球冠状为主,有应力和无应力试件单个蚀坑深度分布均能较好地服从正态分布规律; 蚀坑径深比变化范围稳定于2～6,平均值在4附近波动。     

盐渍土腐蚀与防护研究

通过对氯盐与硫酸盐渍土腐蚀机理的分析,提出了盐渍土地基防腐蚀设计与施工,以满足使用安全和耐久性要求,并对盐渍土地区软土地基处理具有重要的指导意义。     

钢筋锈蚀参数的相关性及失重法校核

钢筋锈蚀速率是评估钢筋混凝土耐久性的重要参数,采用线性极化检测仪GECOR 6对实验室制作的钢筋锈蚀试件进行检测,得到了钢筋锈蚀电流密度、电位(相对于饱和硫酸硐电极)与电阻的数据。发现在一般大气环境下电氯离子侵蚀引起的钢筋锈蚀,其锈蚀电流密度与锈蚀电位、电阻等存在一定关系。特别是利用失重法对线性极化检测的结果进行了校核,发现检测结果与校核值之间存在着一定的误差。提出的修正公式,用锈蚀电位修正锈蚀电流密度,可得到较为满意的结果。     

硫酸盐渍土地基的处理浅析

针对盐渍土问题的复杂性,从盐胀性、溶陷性、腐蚀性方面分析了硫酸盐渍土的危害及其产生原因,结合具体情况,对强夯法消除硫酸盐渍土地基的溶陷性进行了研究,并提出了防腐处理措施,通过实际工程中的成功应用说明了该方法的可行性。     

锈蚀钢筋力学性能的数值分析

强腐蚀性介质对混凝土中钢筋的侵蚀主要表现为点蚀,由此导致钢筋力学性能指标及粘结强度的退化,是影响混凝土结构耐久性的关键因素之一。采用有限元方法模拟分析了蚀坑引起的应力集中的发展规律;探讨了蚀坑形状、深度、间距对钢筋屈服强度造成的影响。结果表明,蚀坑附近有明显的应力集中现象,且表现出一定的规律性;钢筋屈服强度与蚀坑深度有明显关系,与蚀坑的形状以及间距关系不大。     

化工大气环境中混凝土的腐蚀机理及性能研究

采用二氧化硫来模拟工业大气对混凝土进行加速腐蚀试验 ,研究了混凝土在化工大气环境中的腐蚀机理和性能以及相应的影响因素。     

分形理论在钢结构腐蚀表面表征中的应用

采用分形理论研究钢结构腐蚀构件表面的表征方法,通过试验验证钢结构腐蚀构件表面的分形特征,用功率谱法计算出钢结构腐蚀构件表面分形维数,为在役钢结构安全性评定提供手段。     

氯盐腐蚀钢绞线蚀坑演化规律

为获得氯盐腐蚀钢绞线的坑蚀演化规律,采用通电腐蚀的方式得到了不同腐蚀程度的钢绞线,对其腐蚀特征和表面蚀坑形状及其规律进行了研究,将蚀坑形状归纳为四种类型,通过对蚀坑的统计分析,揭示了与锈蚀程度相关的蚀坑形状的发展演化规律。     

谈运城盐渍土地区建筑的设计措施

分析了盐渍土的特性,对运城市盐渍土地区的建筑设计措施进行了介绍,包括地基基础措施、防水措施、结构措施,指出盐渍土具有溶陷性、盐胀性和腐蚀性,盐渍土地基的处理一定要因地制宜,采取多种措施确保建筑物的质量。     

我国主要土壤对混凝土材料腐蚀性分类

根据40多年的试验研究成果及土壤理化性质分析结果，首次将我国主要土壤对混凝土及钢筋混凝土材料的腐蚀性分为中碱性土壤、酸性土壤、内陆盐土及滨海盐土四大类，供各工程建设部门及其他有关部门参考。