鋼筋混凝土銹裂損傷規(guī)律試驗研究及理論分析.pdf

1、鋼筋混凝土銹裂損傷形態(tài)是銹蝕混凝土結(jié)構(gòu)評估的基礎(chǔ),本論文采用試驗、調(diào)查、理論分析與仿真計算相結(jié)合的研究技術(shù)路線,對鋼筋混凝土銹裂損傷形態(tài)規(guī)律及鋼筋銹蝕引起的相關(guān)問題進行研究,研究內(nèi)容及成果如下:1、采用機械方法對94個試件進行擴孔,模擬鋼筋銹蝕膨脹引起的混凝土破壞狀態(tài)和裂縫分布形態(tài),得出了兩個數(shù)學(xué)模型:1)混凝土保護層外圍應(yīng)變隨徑向膨脹位移增大的應(yīng)變場模型.2)包括混凝土抗拉強度、保護層厚度和保護層厚度與鋼筋直徑之比c/d等影響因素的裂

2、縫擴展模型.2、通過電化學(xué)方法使30個試件中的鋼筋銹蝕,分析鋼筋銹蝕后混凝土保護層斜裂紋和垂直裂紋的出現(xiàn)規(guī)律以及裂紋擴展為裂縫的過程中變化特點,分析試件破壞,并將試件破壞,取出銹蝕鋼筋,得出了鋼筋重量損失率與裂縫寬度的關(guān)系模型.3、用彈性力學(xué)和斷裂力學(xué)分析銹蝕膨脹的應(yīng)力場,得出應(yīng)力場分布的理論結(jié)果,該結(jié)果表明,對銹蝕膨脹引起開裂的開裂趨勢理論分析與試驗和有限元計算相同.用有限元方法進行銹蝕膨脹模擬,仿真模擬結(jié)果與試驗結(jié)果進行比較,二者在

3、誤差容許范圍內(nèi)吻合,通過有限元對多個模型、多種影響因素進行分析,得出銹蝕開裂和裂縫分布基本規(guī)律.4、采用有限元程序?qū)Χ喔翠P蝕和不同銹蝕缺損狀態(tài)、不同缺損程度的鋼筋進行數(shù)字化模擬拉伸試驗,并用機械加工線切割的方法進行實際加工和機械拉伸試驗驗證.發(fā)現(xiàn)鋼筋截面的缺損程度與重量損失率是影響銹蝕鋼筋強度性能的兩個關(guān)鍵因素,提出了銹蝕鋼筋極限強度的計算模型.5、本論文涉及數(shù)據(jù)量大,關(guān)系復(fù)雜,因此,開發(fā)研制了"銹蝕研究數(shù)據(jù)管理分析系統(tǒng)",用以對試驗