銹蝕鋼筋混凝土梁抗彎承載力試驗(yàn)的研究

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1、銹蝕鋼筋混凝土梁抗彎承載力試驗(yàn)的研究ok3usallamozl[9]通過加速鋼筋銹蝕試驗(yàn),對(duì)混凝土中的鋼筋進(jìn)行了研究,分析認(rèn)為當(dāng)鋼筋的銹蝕率大于12%時(shí),混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件就會(huì)發(fā)生明顯脆性破壞。MikeB[10]從鋼筋的銹蝕機(jī)理出發(fā),研究了碳化對(duì)實(shí)際工程中鋼筋的影響,文中指出腐蝕速率是鋼筋混凝土(RC)的結(jié)構(gòu)因腐蝕引起損傷的預(yù)測模型最重要的輸入?yún)?shù)之一。Jo?koO?bolt,FilipOr?ani?,GojkoBalabani?等[11]提出能夠?qū)嶋H預(yù)測鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性受鋼筋銹蝕影響的3D混凝土模型,在模型

2、中無機(jī)械之間的交互影響(分布的溫度、濕度、氧氣、氯和鐵銹)和混凝土的力學(xué)性能(損害),機(jī)械部分模型基于磨泥模型。并已被證明該模型能夠現(xiàn)實(shí)地描述鋼筋脫鈍前后過程,通過兩個(gè)算例說明了模型的應(yīng)用數(shù)值結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的比較,該模型能夠?qū)嶋H預(yù)測實(shí)驗(yàn)觀察到裂紋圖形,陽極和陰極的位置強(qiáng)烈影響裂縫模式和腐蝕速率。RaoulFran?ois,InamullahKhan,VuHiepDang[12]通過提取暴露在氯化物環(huán)境下27年的鋼筋混凝土梁的鋼筋,論述了腐蝕對(duì)鋼筋混凝土的力學(xué)性能的影響。對(duì)[1][2][3]下一頁ok3m×150mm

3、立方體鋼模具,并與鋼筋混凝土梁同期同環(huán)境養(yǎng)護(hù)。..........3.銹蝕鋼筋混凝土梁正截面抗彎承載力試驗(yàn)........213.1試驗(yàn)梁加載過程.......213.1.1加載設(shè)備與方案............213.1.2測試內(nèi)容與數(shù)據(jù)采集........223.1.3試驗(yàn)現(xiàn)象........233.1.4結(jié)果分析........263.2銹蝕鋼筋拉拔試驗(yàn).....283.2.1試驗(yàn)過程........283.2.2結(jié)果分析........293.3銹蝕鋼筋耐久性試驗(yàn).............323.3.1試驗(yàn)過程

4、........323.3.2結(jié)果分析........333.4本章小結(jié).............35 下一頁;4.試驗(yàn)承載力與理論計(jì)算對(duì)比分析......364.1基本假設(shè).............364.2抗彎承載力計(jì)算.......364.3結(jié)果分析.............414.4本章小結(jié).............425.結(jié)論與展望....445.1總結(jié).......445.2展望.......454.試驗(yàn)承載力與理論計(jì)算對(duì)比分析4.1基本假設(shè)本文主要研究鋼筋銹蝕后混凝土試驗(yàn)梁的正截面抗彎承載能力,在

5、前期對(duì)銹蝕后鋼筋和混凝土的試驗(yàn)研究與理論分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)有的相關(guān)承載力計(jì)算方法對(duì)銹蝕后的試驗(yàn)梁抗彎承載力進(jìn)行計(jì)算并與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析。試驗(yàn)測得銹蝕后混凝土應(yīng)變與鋼筋應(yīng)變,分析認(rèn)為:混凝土與鋼筋變形一致,所以平截面假設(shè)仍然適用。通過前一章中對(duì)混凝土密實(shí)度大的測定,結(jié)果顯示混凝土在銹后密實(shí)度依然梁好,在承載力計(jì)算中不需要格外考慮其影響,結(jié)合實(shí)際情況,在計(jì)算鋼筋銹蝕后混凝土試驗(yàn)梁正截面抗彎承載力采用如下假設(shè):(1)截面應(yīng)變保持平面;(2)受拉區(qū)僅鋼筋承擔(dān)全部拉力合力;(3)不考慮箍筋銹蝕對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響;(4)鋼筋銹蝕后

6、的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系仍然滿足胡克定律.經(jīng)過查閱大量文獻(xiàn),本試驗(yàn)采用孫彬、牛荻濤[40]提出的銹蝕后抗彎承載力計(jì)算方法對(duì)本試驗(yàn)銹蝕后的混凝土梁進(jìn)行承載力計(jì)算。需要說明的是此承載力的計(jì)算在鋼筋與混凝土不完全黏結(jié)的情況下,在此,假設(shè)試驗(yàn)梁中鋼筋與混凝土已經(jīng)是不完全黏結(jié)。.............總結(jié)本文通過對(duì)銹蝕后鋼筋混凝土梁抗彎承載力試驗(yàn)、鋼筋銹后拉伸試驗(yàn)、混凝土密實(shí)度探測、鋼筋銹蝕后耐久性試驗(yàn),并結(jié)合鋼筋混凝土梁通電銹蝕過程中的試驗(yàn)構(gòu)件混凝土外表面變化情況、銹蝕后試驗(yàn)梁加載過程及試驗(yàn)梁裂縫開展等試驗(yàn)現(xiàn)象,分析了鋼筋混凝土試驗(yàn)梁

7、在鋼筋銹蝕后的剛度、抗彎承載力及開裂情況的變化規(guī)律。以鋼筋銹蝕率、混凝土保護(hù)層厚度、混凝土試驗(yàn)梁截面尺寸與跨度作為變化因子,對(duì)比分析在不同變化因子下的變化趨勢(shì)與變化規(guī)律。本試驗(yàn)結(jié)果表明,有以下結(jié)論:(1)在鋼筋銹蝕率比較低的情況下,試驗(yàn)梁的剛度不但沒有降低反而略有增加,其原因?yàn)殇摻畹牡弯P脹程度增加了混凝土與鋼筋的粘結(jié)性能,從而提高了構(gòu)件剛度,銹蝕程度比較大的情況下,試驗(yàn)梁剛度、承載力嚴(yán)重下降,并隨著銹蝕率的增大下降的更為嚴(yán)重。(2)鋼筋在通電銹蝕后伸長率嚴(yán)重下降,銹蝕率越大下降越嚴(yán)重,這也是混凝土試驗(yàn)梁承載力降低的主要

8、原因。由于鋼筋達(dá)不到原有的伸長量,使受拉區(qū)混凝土過早的受到拉應(yīng)力,試驗(yàn)梁受拉區(qū)混凝土開裂荷載隨之不斷下降,裂縫越早出現(xiàn),開展速率越快。(3)試驗(yàn)中設(shè)計(jì)以保護(hù)層厚度作為一項(xiàng)變化參數(shù),對(duì)于同一種型號(hào)的試驗(yàn)梁,將保護(hù)層厚度設(shè)為不同值,通過通電銹蝕階段與加載過程中的觀測,相同情況下對(duì)試驗(yàn)梁進(jìn)行通電,保護(hù)層厚度大的銹蝕程度相對(duì)要低,試驗(yàn)梁縱