銹蝕鋼筋混凝土粘結(jié)性能全過(guò)程分析.pdf

1、在混凝土結(jié)構(gòu)百年發(fā)展史中，雖然耐久性問(wèn)題很早就已被人們認(rèn)識(shí)到，但是，由于問(wèn)題的復(fù)雜性以及缺乏先進(jìn)的試驗(yàn)技術(shù)手段等方面的原因，至今人們對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的認(rèn)識(shí)還遠(yuǎn)不夠充分和徹底。因此，對(duì)腐蝕環(huán)境下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性做進(jìn)一步深入的研究是十分必要的。本文基于以往銹蝕鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的研究中存在的不足，采用試驗(yàn)研究和理論分析相結(jié)合的方法，進(jìn)行了以下內(nèi)容的研究工作：
　　（1）為探討腐蝕環(huán)境對(duì)鋼筋混凝土梁粘結(jié)性能的影響，本文對(duì)6

2、根支座處受拉縱筋錨固長(zhǎng)度為零的鋼筋混凝土試驗(yàn)梁進(jìn)行了三分點(diǎn)加載的粘結(jié)破壞試驗(yàn)研究，其中1根為未經(jīng)過(guò)氯鹽溶液浸泡的對(duì)比試驗(yàn)梁。首先，將5根試驗(yàn)梁浸泡在氯鹽溶液中并通過(guò)硅控整流器施加直流電，進(jìn)行加速腐蝕試驗(yàn)（每根試驗(yàn)梁腐蝕時(shí)間的設(shè)定是依據(jù)其各自事先給定的鋼筋目標(biāo)銹蝕量和Faraday定律進(jìn)行預(yù)估的），并觀察每根腐蝕后鋼筋混凝土梁底部的銹脹裂縫，建立裂縫寬度與鋼筋銹蝕率之間的關(guān)系。然后，對(duì)每根鋼筋混凝土梁進(jìn)行三分點(diǎn)加載試驗(yàn)，探討在三分點(diǎn)加載荷

3、載作用下鋼筋銹蝕損傷對(duì)試驗(yàn)梁荷載-變形曲線的影響，并觀察加載裂縫發(fā)展規(guī)律和最終破壞形態(tài)。給出了荷載-撓度曲線、荷載-跨中截面混凝土應(yīng)變與鋼筋應(yīng)變歷程曲線以及平均粘結(jié)應(yīng)力-滑移歷程曲線。試驗(yàn)結(jié)果表明：銹脹裂縫發(fā)生在試驗(yàn)梁底部受拉鋼筋附近，而且，銹蝕損傷越大，銹脹裂縫寬度越寬；試驗(yàn)梁跨中應(yīng)變?cè)诔跏技虞d過(guò)程中沿梁高均呈現(xiàn)線性變化，此時(shí)梁截面仍符合平截面假設(shè)。隨著荷載進(jìn)一步加大，跨中混凝土應(yīng)變沿梁高逐步出現(xiàn)非線性分布，截面也不再符合平截面假設(shè)。

4、隨著銹蝕率增加，中和軸不斷上升；在加載過(guò)程中，加載裂縫出現(xiàn)順序?yàn)閺目缰邢蛑ё鶅啥税l(fā)散，從混凝土梁底部向頂部蔓延；隨著荷載增加，支座處沿順筋方向出現(xiàn)粘結(jié)撕裂裂縫，最終導(dǎo)致試驗(yàn)梁產(chǎn)生粘結(jié)破壞，出現(xiàn)滑移；在銹蝕初始狀態(tài)，試驗(yàn)梁發(fā)生粘結(jié)破壞的極限承載能力有所提高，隨著銹蝕率的不斷增大，極限承載能力逐漸降低；當(dāng)銹蝕達(dá)到一定程度之后，極限承載能力低于無(wú)銹蝕試驗(yàn)梁的極限承載能力，并隨著銹蝕率進(jìn)一步增加而繼續(xù)遞減。
　?。?）介紹了ANSYS程序

5、中實(shí)現(xiàn)鋼筋混凝土粘結(jié)性能的非線性有限元分析方法和原理。分別以鋼筋混凝土拔出試件和鋼筋混凝土梁構(gòu)件作為算例進(jìn)行了ANSYS計(jì)算分析，對(duì)ANSYS中鋼筋混凝土有限元分析從前處理到后處理的全過(guò)程進(jìn)行了介紹、調(diào)試和驗(yàn)證，并對(duì)ANSYS程序的分析結(jié)果與已有試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。ANSYS程序的調(diào)試、驗(yàn)證結(jié)果表明，ANSYS程序能夠較方便地用于對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行非線性有限元分析,而且建模方便,計(jì)算結(jié)果與理論結(jié)果吻合較好。
　　（3）結(jié)合本文試驗(yàn)