無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁受壓區(qū)鋼筋銹蝕后受彎性能的數(shù)值模擬研究.pdf

1、混凝土構(gòu)件中鋼筋的銹蝕，不僅造成鋼筋本身的強(qiáng)度損失和橫截面面積減少，生成的鐵銹還會(huì)對(duì)周圍混凝土產(chǎn)生徑向擠壓膨脹力，即銹脹力，導(dǎo)致周圍混凝土產(chǎn)生環(huán)向的拉應(yīng)力，使得受壓區(qū)的混凝土處于雙向拉壓異號(hào)的應(yīng)力狀態(tài)，會(huì)引起其開裂從而降低了抗壓能力。
　　 本文采用大型有限元軟件ANSYS模擬分析受壓區(qū)鋼筋銹蝕對(duì)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁的受彎性能的影響，主要做了以下工作：對(duì)混凝土耐久性研究進(jìn)行綜述，探討無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁鋼筋銹蝕的有限元分析方法，

2、確定材料的本構(gòu)關(guān)系和結(jié)構(gòu)單元模型，分析混凝土破壞準(zhǔn)則、開裂軟化、裂縫和壓碎處理。在不同有效預(yù)應(yīng)力、荷載、受壓鋼筋直徑和混凝土強(qiáng)度等級(jí)的條件下，對(duì)不同銹蝕率的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂梁進(jìn)行數(shù)值模擬研究，分析受壓鋼筋銹蝕對(duì)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁受彎性能的影響。接著對(duì)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力懸臂梁銹蝕前后預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力的變化以及受壓區(qū)混凝土應(yīng)變的變化和撓度的變化等方面的模擬和試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析研究。在基本假設(shè)前提下，分析推導(dǎo)出無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁受壓區(qū)鋼筋銹蝕開裂

3、前的正截面抗彎承載力銹脹退化計(jì)算公式。通過對(duì)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土T梁受壓區(qū)鋼筋銹蝕開裂前，在不同銹蝕率條件下的抗彎承載力進(jìn)行有限元模擬計(jì)算研究，對(duì)模擬計(jì)算值和公式計(jì)算值進(jìn)行比較，并分析了綜合配筋指標(biāo)的各因素對(duì)承載力的影響。
　　 本研究獲得了以下的主要成果：無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁受壓區(qū)鋼筋銹蝕后的受彎性能隨銹蝕量的增加而降低。其他條件相同的情況下，預(yù)應(yīng)力、外荷載和受壓鋼筋直徑越大，或者混凝土強(qiáng)度等級(jí)越低，受壓區(qū)混凝土縱向開裂時(shí)刻