锈蚀钢筋混凝土梁受弯性能研究
本文选题：锈蚀钢筋混凝土梁 切入点：有限元 出处：《东南大学》2006年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】： 在锈蚀钢筋混凝土梁中,钢筋的锈蚀引起钢筋的截面面积减少和力学性能的变化、混凝土保护层的开裂以及钢筋与混凝土间粘结性能的变化,这些因素均影响着锈蚀钢筋混凝土梁的受弯性能。本文借助于ANSYS有限元程序,对锈蚀钢筋混凝土梁的受弯性能进行了研究,主要工作和成果有: 采用有限元程序模拟钢筋的拉伸试验。研究了锈坑对锈蚀钢筋受拉时应力分布的影响,分析了锈蚀钢筋名义屈服强度和钢筋最大截面锈蚀率的关系,讨论了锈坑深度、宽度、倾斜率对钢筋名义屈服强度的影响。 运用非线性弹簧单元刚度的变化模拟钢筋和混凝土之间粘结性能的退化。收集了13根锈蚀钢筋混凝土梁的试验数据,建立了相应的有限元模型并进行分析。通过有限元计算结果和试验结果的对比,验证了本文所建有限元模型的可靠性。在此基础上,讨论了不同锈蚀率下均匀锈蚀钢筋混凝土梁和局部区段锈蚀钢筋混凝土梁的受弯性能,较系统地分析了锈蚀钢筋混凝土梁的承载力、刚度、钢筋和混凝土之间的相对滑移、纵筋应力以及裂缝特征和破坏机理。 对各种锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力计算方法进行比较。从两种极端情况入手,分别考虑锈蚀钢筋与混凝土间完全有粘结和完全无粘结两种状况,对收集的6根锈蚀钢筋混凝土梁和2根未锈蚀梁进行有限元模拟分析,提出了适用于工程实际的抗弯承载力计算模型,并对现有规范中受弯构件刚度的计算公式进行修正,建立了锈蚀钢筋混凝土梁抗弯刚度的计算公式。
[Abstract]:In the corroded reinforced concrete beam, the corrosion of the steel bar causes the decrease of the section area and the change of the mechanical properties, the cracking of the concrete cover and the change of the bond behavior between the steel bar and the concrete. All these factors affect the flexural behavior of corroded reinforced concrete beams. In this paper, the flexural behavior of corroded reinforced concrete beams is studied by means of ANSYS finite element program. The main work and results are as follows:. The tensile test of steel bar was simulated by finite element program. The influence of rust pit on the stress distribution of corroded steel bar under tension was studied. The relationship between nominal yield strength of corroded steel bar and the maximum corrosion rate of steel bar was analyzed, and the depth and width of rust pit were discussed. The effect of slope ratio on nominal yield strength of steel bar. The change of stiffness of nonlinear spring element is used to simulate the degradation of bond behavior between steel bar and concrete. The experimental data of 13 corroded reinforced concrete beams are collected. The corresponding finite element model is established and analyzed. The reliability of the finite element model is verified by comparing the finite element calculation results with the experimental results. The flexural behavior of uniformly corroded reinforced concrete beams and partially corroded reinforced concrete beams with different corrosion rates is discussed. The bearing capacity, stiffness, relative slip between reinforcement and concrete of corroded reinforced concrete beams are systematically analyzed. Longitudinal reinforcement stress, crack characteristics and failure mechanism. This paper compares various calculation methods of flexural bearing capacity of corroded reinforced concrete beams. Starting from two extreme cases, the two conditions of complete bond between corroded steel bar and concrete and completely unbonded steel bar are considered respectively. The finite element simulation analysis of 6 corroded reinforced concrete beams and 2 non-corroded beams is carried out, and the calculation model of flexural bearing capacity suitable for engineering practice is put forward, and the formula for calculating stiffness of flexural members in existing codes is revised. A formula for calculating the flexural stiffness of corroded reinforced concrete beams is established.
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TU375.1
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，本文编号：1556659
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