基于銹蝕特征的纖維布加固鋼筋混凝土梁抗剪承載力分析.pdf

1、混凝土構(gòu)件內(nèi)鋼筋銹蝕是其性能退化的主要原因，但當(dāng)前研究針對鋼筋銹蝕的機理和發(fā)展規(guī)律尚不明確，雖然大量工程檢測報告顯示，鋼筋銹蝕形態(tài)可大致區(qū)分為均勻銹蝕和局部坑蝕，局部坑蝕導(dǎo)致應(yīng)力集中明顯影響構(gòu)件受力性能，但這方面的系統(tǒng)試驗和理論分析尚亟待開展。工程中的銹蝕的鋼筋混凝土構(gòu)件必須及時采用加固措施，纖維布作為一種新型的加固材料，以其輕質(zhì)、高強、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點在服役結(jié)構(gòu)工程加固領(lǐng)域具有可觀的應(yīng)用前景。在過去十年里，國內(nèi)外學(xué)者對FRP布的材

2、料性能及其加固混凝土梁的力學(xué)性能進行了大量的試驗研究，并基于此建立計算方法和設(shè)計規(guī)程。由于剪切失效存在更多的不確定性和離散性，鋼筋銹蝕形態(tài)研究的不足加之纖維增強作用長期耐久性研究的空白，導(dǎo)致采用纖維布加固存在銹蝕損傷的鋼筋混凝土構(gòu)件的抗剪承載力分析模型具有較大的誤差。針對以上問題，本文具體開展的研究工作如下:
　　(1)采用試驗室加速銹蝕法制備侵蝕環(huán)境下的混凝土構(gòu)件中銹蝕鋼筋樣本，針對局部銹蝕特征開展統(tǒng)計分析，結(jié)合銹蝕鋼筋力學(xué)性能

3、測試，研究了鋼筋銹蝕程度與蝕坑形態(tài)特征之間的關(guān)系，建立了更為合理的鋼筋銹蝕程度分類方法和更為準確的鋼筋性能評估指標(biāo);通過銹蝕鋼筋拉伸試驗，研究銹蝕鋼筋退化規(guī)律以及蝕坑參數(shù)對銹蝕鋼筋力學(xué)性能的影響;建立了鋼筋力學(xué)性能退化模型。
　　(2)針對銹蝕鋼筋建立3D有限元模型，與試驗結(jié)果進行對比，驗證了有限元模型的有效性，研究了通用Ⅱ級鋼筋的蝕坑形狀參數(shù)，包括蝕坑深度、蝕坑長度、蝕坑寬度，以及相鄰蝕坑之間的相互作用對鋼筋力學(xué)性能的影響，并提