局部銹蝕鋼筋混凝土梁鋼筋銹蝕的在線監(jiān)測及有限元分析.pdf

1、鋼筋銹蝕對(duì)于鋼筋混凝土構(gòu)件的耐久性能影響巨大。銹蝕鋼筋混凝土構(gòu)件的承載能力研究是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性理論研究的基礎(chǔ)。對(duì)于銹蝕鋼筋混凝土構(gòu)件，鋼筋的銹蝕會(huì)直接導(dǎo)致鋼筋截面面積減小、鋼筋力學(xué)性能發(fā)生變化、混凝土保護(hù)層出現(xiàn)開裂以及鋼筋和混凝土間粘結(jié)性能變化等，這些因素對(duì)于銹蝕鋼筋混凝土構(gòu)件的承載力影響巨大。綜合分析了國內(nèi)外關(guān)于銹蝕鋼筋混凝土構(gòu)件承載力的理論與試驗(yàn)研究以及混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕的監(jiān)測技術(shù)，文章緊緊圍繞鋼筋銹蝕這個(gè)問題作了以下的一些

2、研究工作:
　　 (1)本文分析了鋼筋銹蝕對(duì)于混凝土構(gòu)件產(chǎn)生的影響、鋼筋銹蝕的損傷機(jī)理以及常用的一些鋼筋銹蝕監(jiān)測方法。
　　 (2)本文在總結(jié)前人關(guān)于鋼筋銹蝕構(gòu)件試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，正確認(rèn)識(shí)了鋼筋銹蝕后力學(xué)性能變化規(guī)律。以《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)中完整無銹蝕梁的承載力計(jì)算公式為基礎(chǔ)，參考及分析相關(guān)文獻(xiàn)資料對(duì)于銹蝕構(gòu)件的處理。最終，通過考慮相關(guān)修正系數(shù)，建立了銹蝕梁的相應(yīng)承載力計(jì)算公式，并且對(duì)本文設(shè)

3、計(jì)的試驗(yàn)梁進(jìn)行了理論計(jì)算。
　　 (3)本文把銹蝕鋼筋混凝土梁視為由銹蝕鋼筋與混凝土組成的存在粘結(jié)滑移組合梁。從銹蝕鋼筋與混凝土本構(gòu)關(guān)系入手，分析混凝土與銹蝕鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，以及它們之間的粘結(jié)滑移關(guān)系，粘結(jié)性能的退化。通過選取合理的單元，建立相應(yīng)模型。模擬分析了鋼筋和混凝土應(yīng)力與應(yīng)變、裂縫開展情況、撓度變化以及鋼筋與混凝土相對(duì)滑移量等幾個(gè)方面的結(jié)果。由于ANSYS有限元軟件的裂縫模型是彌散裂縫模型，本身不能直接模擬裂縫寬度。

4、本文按照傳統(tǒng)的粘結(jié)滑移理論，在一個(gè)裂縫間距內(nèi)，求出鋼筋應(yīng)變積分和混凝土應(yīng)變積分之差，從而得出平均裂縫寬度。同時(shí)對(duì)比相關(guān)規(guī)范計(jì)算結(jié)果，證明了結(jié)果的有效性。
　　 (4)本文通過分析了幾種常用的鋼筋銹蝕監(jiān)測技術(shù)，提出基于PPP-BOTDA分布式光纖傳感技術(shù)的鋼筋銹蝕監(jiān)測方案?；趯?duì)布里淵散射光頻移與光纖應(yīng)變和溫度的關(guān)系研究，對(duì)銹蝕梁的應(yīng)變進(jìn)行在線監(jiān)測。對(duì)比傳統(tǒng)電阻應(yīng)變片測試結(jié)果、計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果以及理論計(jì)算結(jié)果，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)可靠性較好，適