銹蝕鋼筋混凝土梁的抗剪機理及概率抗剪承載力模型研究.pdf

1、鋼筋混凝土(RC)梁是建筑、橋梁等土木工程結(jié)構(gòu)中重要的受力構(gòu)件，在彎矩和剪力的共同作用下，RC梁可能發(fā)生彎曲破壞或剪切破壞。由于剪切破壞屬于脆性破壞，所以RC梁的抗剪承載力評估對于工程結(jié)構(gòu)的安全性分析與設(shè)計具有重要意義。同時，受氯離子侵蝕和混凝土碳化等環(huán)境作用的影響，混凝土中的鋼筋往往發(fā)生銹蝕。鋼筋銹蝕不僅會導(dǎo)致RC梁的混凝土保護層開裂和剝落，而且還會引起鋼筋的有效承載面積減小、鋼筋的力學(xué)性能降低，從而導(dǎo)致銹蝕RC梁的抗剪承載力發(fā)生劣化

2、。由于銹蝕RC梁的抗剪機理復(fù)雜，影響因素較多，且材料參數(shù)、幾何尺寸等因素存在顯著的隨機性，所以開展銹蝕RC梁的概率抗剪承載力分析，對于銹蝕RC梁的承載力評估與再設(shè)計具有重要意義。鑒于此，本文主要圍繞銹蝕RC梁的抗剪機理和概率抗剪承載力模型開展研究。主要研究內(nèi)容包括:
　　(1)基于修正壓力場理論(MCFT)，通過引入剪跨比修正系數(shù)，建立了一種能夠綜合考慮RC梁的彈性模量比、配筋率、配箍率、剪跨比等關(guān)鍵因素影響的RC梁的臨界斜裂縫傾

3、角模型，進(jìn)而綜合考慮主觀不確定性和客觀不確定性因素的影響，結(jié)合貝葉斯理論和馬爾可夫鏈蒙特卡洛(MCMC)法，建立了RC梁的概率臨界斜裂縫傾角模型，可以合理描述RC梁臨界斜裂縫傾角的概率分布特性，從而為RC梁的概率抗剪承載力分析奠定了基礎(chǔ)。
　　(2)基于MCFT，結(jié)合應(yīng)力平衡條件、變形協(xié)調(diào)條件、材料本構(gòu)關(guān)系以及所建立的臨界斜裂縫傾角模型，建立了一種能夠綜合考慮RC梁的截面尺寸、混凝土抗壓強度、鋼筋屈服強度、剪跨比、配筋率、配箍率等

4、關(guān)鍵因素影響的RC梁的抗剪承載力模型，進(jìn)而結(jié)合貝葉斯理論和MCMC法，建立了RC梁的概率抗剪承載力模型，不僅能夠合理描述RC梁的抗剪承載力概率分布特性，而且可以校準(zhǔn)現(xiàn)有確定性抗剪承載力模型的置信水平和預(yù)測精度，還可以確定具有預(yù)定置信水平的RC梁抗剪承載力的概率特征值，從而為RC梁的概率安全性評估和概率極限狀態(tài)設(shè)計提供了基礎(chǔ)。
　　(3)基于RC梁的抗剪承載力模型，綜合考慮鋼筋銹蝕對箍筋屈服強度、配筋率、配箍率、臨界斜裂縫傾角、RC