局部區(qū)段銹蝕的鋼筋混凝土柱承載力研究

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com2011年第9期混凝土與水泥制品20l1N099月CHINAC0NCRETEANDCEMENTPR0DUCTSSeptember局部區(qū)段銹蝕的鋼筋混凝土柱承載力研究高向華，王小惠，王建濤(1．上海交通大學(xué)土木工程系，200240；2．西北有色地質(zhì)勘查局七一七總隊(duì)地勘分院，721000)摘要：研究了局部區(qū)段內(nèi)銹蝕鋼筋暴露、混凝土保護(hù)層剝落的鋼筋混凝土柱的承載力問題?？紤]局部區(qū)段內(nèi)不同鋼筋銹蝕率、柱兩側(cè)鋼筋均暴露的情形，通過理論分析，提出了一種計(jì)算局部區(qū)段內(nèi)鋼筋銹蝕情況下的偏心受壓枉的承栽力簡(jiǎn)化計(jì)算模型，并通過實(shí)驗(yàn)

2、驗(yàn)證了模型的可行性。關(guān)鍵詞：銹蝕；局部區(qū)段；鋼筋暴露；承載力；鋼筋混凝土柱Abstract：Theloadcapacityofreinforcedconcrete(RC)columnwithpartiallengthcorrosionistheoreticallystudied，wheretheexposureofthelongitudinalbar，delaminatingofconcretecoverandlossofthebondwithinthispartiallengthareconsidered．Simplifyanalyticalm

3、odelabouttheloadcapacityofRCcolumnwithpartiallengthcorrosionundereccentricityloadisproposedthroughthetheoreticalanalysis，andthefeasibilityoftheproposedmodelisverifiedbytheexperimentresults．Keywords：Corrosion；Partiallength；Exposedreinforcedbar；Loadcapacity；RCcolumn中圖分類號(hào)：TU528文

4、獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000—4637(2011)09—49—070前言混凝土間完全無粘結(jié)時(shí)，受拉鋼筋與混凝土間的應(yīng)鋼筋銹蝕造成結(jié)構(gòu)破壞的原因主要體現(xiàn)在三變協(xié)調(diào)關(guān)系式]，并考慮局部區(qū)段內(nèi)銹蝕縱筋因箍個(gè)方面：鋼筋銹蝕造成截面減小和強(qiáng)度降低；混凝筋銹蝕可能發(fā)生的屈曲破壞，建立了局部區(qū)段銹蝕土保護(hù)層順筋開裂、脫落；鋼筋和混凝土間的粘結(jié)鋼筋混凝土柱的大小偏心承載力模型。并選取湖南性能退化。粘結(jié)退化對(duì)受壓鋼筋混凝土柱的影響因大學(xué)雷國(guó)強(qiáng)的腐蝕柱承載力實(shí)驗(yàn)對(duì)模型進(jìn)行了試其內(nèi)在機(jī)制的復(fù)雜性，使得銹蝕鋼筋混凝土柱承載驗(yàn)驗(yàn)證。力預(yù)測(cè)較為困難；同時(shí)，由于鋼筋銹蝕程度

5、和銹蝕1基本理論區(qū)段的不同，對(duì)柱承載力的影響也不同【J]，較難用理1．1材料模型論公式來預(yù)測(cè)。模型中未銹蝕鋼筋應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系表達(dá)式為：目前，對(duì)銹蝕鋼筋混凝土柱承載力的研究，主：f≤(1)’要通過試驗(yàn)研究，計(jì)算模型的研究較少。對(duì)銹蝕鋼筋和混凝土間粘結(jié)性能退化的處理方法，大多以正其中，=，為鋼筋的彈性模量，取為2x10常鋼筋混凝土構(gòu)件抗彎承載力的計(jì)算模型為基礎(chǔ)，N／mm。通過協(xié)同工作系數(shù)、鋼筋銹后的粘結(jié)性能退化系混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系為一曲線，其表達(dá)式數(shù)、綜合折減系數(shù)來反映粘結(jié)性能退化的影響。陳為：曉晨等[21基于銹蝕鋼筋與混凝土的粘結(jié)退化模型，分析了

6、鋼筋銹蝕對(duì)鋼筋混凝土柱承載力和破壞模or【2s一()J(2)式的影響，建立了銹蝕鋼筋混凝土柱抗壓承栽力的其中，為混凝土的圓柱體抗壓強(qiáng)度，且=0．8計(jì)算模型。而在實(shí)際工程中，構(gòu)件內(nèi)鋼筋的銹蝕往；=0．002，=0．0033。往發(fā)生在局部區(qū)域，銹蝕的程度也均不同；當(dāng)銹蝕銹蝕后，忽略混凝土強(qiáng)度的變化的影響；對(duì)銹率較大時(shí)，甚至造成混凝土保護(hù)層的開裂和剝落，蝕鋼筋，忽略鋼筋銹蝕對(duì)其彈性模量的影響，僅考且隨著鋼筋和混凝土間粘結(jié)性能的退化，兩者問的慮銹蝕后鋼筋截面面積減小、屈服強(qiáng)度的改變?？甲冃我膊辉賲f(xié)調(diào)，平截面假定不再成立。慮均勻銹蝕的影響，銹蝕后鋼筋的截面

7、面積和屈服基于此，本文采用已建立的局部區(qū)段內(nèi)鋼筋與強(qiáng)度由下式計(jì)算[51：=(1—1．24·)(3)基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(50508020)。學(xué)兔兔www.xuetutu.com2011年第9期混凝土與水泥制品總第185期A=AD·(1一W)(4)1．2未銹蝕鋼筋混凝土柱的偏心受壓正截面承載其中，為未銹蝕鋼筋的屈服強(qiáng)度；為銹蝕鋼筋力計(jì)算的屈服強(qiáng)度；為鋼筋質(zhì)量損失率；o為鋼筋的初設(shè)鋼筋混凝土柱中對(duì)稱配筋。受力情況和截面始截面面積；為鋼筋腐蝕后的截面面積。的等效矩形應(yīng)力圖分別如圖1所示?！，，卜一—一圖1柱受力示意圖對(duì)未銹蝕鋼筋混凝土柱，

8、當(dāng)受拉鋼筋剛好達(dá)到為未銹蝕柱偏心距增大系數(shù)。屈服強(qiáng)度e=￡，受壓邊緣混凝土應(yīng)變8=8：1f『l

9、0．0033，可求出大小偏心的分界偏心距