钢筋混凝土梁锈胀模拟及其对抗剪性能的影响

发布时间：2023-10-29 13:30

　　钢筋混凝土结构在房屋建筑、公路桥梁等基础设施建设中使用广泛。不利环境等影响下,该类结构容易发生钢筋锈蚀问题。锈蚀不仅引起钢筋截面损失,退化钢筋与混凝土间的粘结性能,锈蚀产物体积膨胀还会引起混凝土保护层的剥落,造成混凝土截面损伤。锈蚀混凝土截面损伤对构件抗剪性能影响尤为显著,但相关研究相对较少。为此,本文通过试验和有限元方法对钢筋混凝土构件保护层锈胀剥落及其对构件抗剪承载力的影响进行了研究,具体内容如下:(1)开展14片钢筋混凝土梁的快速锈蚀试验,通过对锈胀裂缝的观测以及钻芯取样等方法,研究了钢筋锈蚀影响下混凝土保护层锈胀损伤发展规律。对锈蚀混凝土开展抗剪性能试验,探讨了钢筋锈蚀、混凝土截面损伤等对混凝土梁抗剪破坏模式、挠度变形以及极限承载力等的影响。(2)考虑骨料与砂浆交界面的模拟、骨料的随机分布、钢筋的非均匀锈蚀等影响建立钢筋混凝土锈胀开裂随机骨料模型。分析了锈蚀率、钢筋直径、保护层厚度以及钢筋位置等因素对保护层损伤和剥落形态的影响。提出了锈蚀混凝土保护层胀裂简化预测模型。(3)提出了锈胀损伤影响下混凝土梁抗剪承载力有限元模拟方法。考虑锈蚀钢筋截面损失、材料性能退化、粘结性能劣化退化...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及研究意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 钢筋锈蚀机理及影响因素
        1.2.2 钢筋混凝土锈胀损伤机制
        1.2.3 钢筋混凝土间粘结性能
        1.2.4 锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能研究
        1.2.5 锈蚀钢筋混凝土梁抗剪性能
    1.3 存在的问题及不足
    1.4 本文的主要研究内容
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线图
第2章 钢筋混凝土梁锈胀损伤及抗剪性能退化试验
    2.1 试验设计
        2.1.1 试件设计
        2.1.2 钢筋快速锈蚀试验
        2.1.3 抗剪性能试验
    2.2 钢筋混凝土锈胀损伤发展
    2.3 锈蚀混凝土梁抗剪性能演变
    2.4 本章小结
第3章 钢筋混凝土锈胀的随机骨料模拟与分析
    3.1 锈胀损伤的随机骨料模型
        3.1.1 钢筋非均匀锈蚀的计算
        3.1.2 模型参数以及网格划分
    3.2 锈胀损伤模型验证
    3.3 锈胀剥落过程分析
    3.4 钢筋混凝土锈蚀损伤影响分析
        3.4.1 钢筋直径
        3.4.2 保护层厚度
        3.4.3 骨料级配
        3.4.4 钢筋间距
        3.4.5 钢筋位置
    3.5 混凝土锈胀预测简化模型
    3.6 本章小结
第4章 锈胀损伤下混凝土梁抗剪性能模拟与分析
    4.1 锈蚀混凝土抗剪性能有限元模型
        4.1.1 材料属性及其本构模型
        4.1.2 钢筋力学性能退化
        4.1.3 粘结滑移退化模型
        4.1.4 保护层剥落的处理
    4.2 抗剪性能退化模型计算验证
    4.3 锈蚀混凝土梁抗剪性能影响因素分析
        4.3.1 混凝土锈胀损伤影响
        4.3.2 粘结性能退化影响
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 研究展望
参考文献
致谢
个人简历及在学期间的研究成果



本文编号：3858175