銹蝕鋼筋混凝土梁抗彎承載力試驗的研究

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1、銹蝕鋼筋混凝土梁抗彎承載力試驗的研究ok3usallamozl[9]通過加速鋼筋銹蝕試驗,對混凝土中的鋼筋進行了研究,分析認為當鋼筋的銹蝕率大于12%時,混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件就會發(fā)生明顯脆性破壞。MikeB[10]從鋼筋的銹蝕機理出發(fā),研究了碳化對實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)和混凝土的力學性能(損害),機械部分模型基于磨泥模型。并已被證明該模型能夠現(xiàn)實地描述鋼筋脫鈍前后過程,通過兩個算例說明了模型的應(yīng)用數(shù)值結(jié)果和實驗數(shù)據(jù)之間的比較,該模型能夠?qū)嶋H預測實驗觀察到裂紋圖形,陽極和陰極的位置強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,論述了腐蝕對鋼筋混凝土的力學性能的影響。對[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。..........3.銹蝕鋼筋混凝土梁正截面抗彎承載力試驗........213.1試驗梁加載過程.......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試驗現(xiàn)象........233.1.4結(jié)果分析........263.2銹蝕鋼筋拉拔試驗.....283.2.1試驗過程........283.2.2結(jié)果分析........293.3銹蝕鋼筋耐久性試驗.............323.3.1試驗過程

4、........323.3.2結(jié)果分析........333.4本章小結(jié).............35 下一頁;4.試驗承載力與理論計算對比分析......364.1基本假設(shè).............364.2抗彎承載力計算.......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.試驗承載力與理論計算對比分析4.1基本假設(shè)本文主要研究鋼筋銹蝕后混凝土試驗梁的正截面抗彎承載能力,在

5、前期對銹蝕后鋼筋和混凝土的試驗研究與理論分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)有的相關(guān)承載力計算方法對銹蝕后的試驗梁抗彎承載力進行計算并與試驗結(jié)果對比分析。試驗測得銹蝕后混凝土應(yīng)變與鋼筋應(yīng)變,分析認為:混凝土與鋼筋變形一致,所以平截面假設(shè)仍然適用。通過前一章中對混凝土密實度大的測定,結(jié)果顯示混凝土在銹后密實度依然梁好,在承載力計算中不需要格外考慮其影響,結(jié)合實際情況,在計算鋼筋銹蝕后混凝土試驗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)僅鋼筋承擔全部拉力合力;(3)不考慮箍筋銹蝕對計算結(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,本試驗采用孫彬、牛荻濤[40]提出的銹蝕后抗彎承載力計算方法對本試驗銹蝕后的混凝土梁進行承載力計算。需要說明的是此承載力的計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)本文通過對銹蝕后鋼筋混凝土梁抗彎承載力試驗、鋼筋銹后拉伸試驗、混凝土密實度探測、鋼筋銹蝕后耐久性試驗,并結(jié)合鋼筋混凝土梁通電銹蝕過程中的試驗構(gòu)件混凝土外表面變化情況、銹蝕后試驗梁加載過程及試驗梁裂縫開展等試驗現(xiàn)象,分析了鋼筋混凝土試驗梁

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、混凝土保護層厚度、混凝土試驗梁截面尺寸與跨度作為變化因子,對比分析在不同變化因子下的變化趨勢與變化規(guī)律。本試驗結(jié)果表明,有以下結(jié)論:(1)在鋼筋銹蝕率比較低的情況下,試驗梁的剛度不但沒有降低反而略有增加,其原因為鋼筋的低銹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,試驗梁剛度、承載力嚴重下降,并隨著銹蝕率的增大下降的更為嚴重。(2)鋼筋在通電銹蝕后伸長率嚴重下降,銹蝕率越大下降越嚴重,這也是混凝土試驗梁承載力降低的主要

8、原因。由于鋼筋達不到原有的伸長量,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)試驗中設(shè)計以保護層厚度作為一項變化參數(shù),對于同一種型號的試驗梁,將保護層厚度設(shè)為不同值,通過通電銹蝕階段與加載過程中的觀測,相同情況下對試驗梁進行通電,保護層厚度大的銹蝕程度相對要低,試驗梁縱