氯盐环境下钢筋锈蚀损伤混凝土应力-应变本构模型

采用加速腐蚀试验,对氯盐环境下钢筋锈蚀损伤混凝土棱柱体试件的破坏形态、应力-应变全曲线、峰值应力、峰值应变、极限应变及弹性模量进行了试验研究.结果 表明:钢筋锈蚀损伤混凝土试件的破坏多为微柱失稳破坏,大致平行于受力方向的锈胀裂缝是主要的破裂面;钢筋锈蚀损伤混凝土实测应力-应变全曲线与未锈蚀损伤混凝土相似,但是随着钢筋锈...     

锈蚀钢筋的力学性能退化模型

本文主要总结与讨论了混凝土内锈蚀钢筋的锈蚀特征、力学性能退化机理等方面的研究成果，阐述了钢筋锈蚀后其名义强度与延性的退化规律，为研究和评估锈蚀钢筋的力学性能提供了依据。     

混凝土受拉随机损伤本构关系及其应用

利用扩展的弹簧模型 ,从细观层次上分析了混凝土试件在单调拉力作用下的宏观性能 ,解释了混凝土单轴受拉应力 -应变关系中的应变软化和应力跌落现象 ;基于静力平衡和变形协调条件 ,建立受拉本构关系 ;利用单轴受拉试验 ,确定细观损伤单元的极限破坏应变随机场分布参数 ;与已有试验结果相比较 ,结果吻合较好     

钢筋锈蚀与混凝土的耐久性

钢筋混凝土仍然是当今世界占主导地位的建筑材料和结构形式，并以耐久性好而著称，但是，钢筋混凝土结构的耐久性使用问题又逐渐成为当今世界普遍关注的重大课题，本文就对此进行讨论及论述。     

浅议混凝土中钢筋的锈蚀

针对混凝土中的钢筋锈蚀问题，从其作用机理、锈蚀条件及其与混凝土碳化、氯离子之间的关系等方面进行了阐述，为防止混凝土中钢筋锈蚀提供理论支持。     

钢筋混凝土结构裂缝及钢筋锈蚀研究现状

总结了钢筋混凝土结构常见裂缝的类型及其产生的原因，阐述了裂缝区钢筋锈蚀研究的现状，指出了钢筋锈蚀和裂缝的扩展是一个交互作用、动态发展的过程，今后的研究中确定裂缝区钢筋锈蚀和裂缝扩展的相互作用规律，建立其扩展速率预计模型，对实际工程结构的可靠度计算、剩余寿命预测以及选择对其正确的维修加固处理方法都具有十分重要的意义。     

混凝土中钢筋锈蚀研究概述

钢筋混凝土结构中钢筋的锈蚀或腐蚀是导致结构耐久性退化的主要因素之一。综合现有的研究可知,碳化使混凝土中性化,而氯离子起催化剂的作用,两者均能破坏钢筋表面的水化氧化膜。氯离子穿透保护层混凝土到达钢筋表面,钢筋锈蚀开始。钢筋锈蚀物体积膨胀,在混凝土内部堆积和扩散能减缓锈蚀速率,但钢筋的锈蚀速率主要由保护层质量和环境条件决定。现有的钢筋锈蚀模型多是经验公式,而钢筋的预测模型对于研究混凝土结构耐久性问题十分重要,故仍有必要进一步研究。结合国内外大量的研究,对混凝土结构中的钢筋锈蚀问题进行了系统的分析,对于有效解决钢筋锈蚀问题以及提高混凝土结构耐久性具有重要意义。     

基于概率分析的锈蚀钢筋力学性能研究

研究了锈蚀钢筋几何参数(包括蚀坑形状、蚀坑位置、最大蚀坑深度、最大蚀坑个数、钢筋直径等)对钢筋力学性能影响的灵敏性;利用随机有限元的分析方法研究了锈蚀钢筋的应力分布情况.结果表明:对于相同直径的锈蚀钢筋,其力学性能主要取决于锈蚀钢筋表面的最大蚀坑深度;对于不同直径的锈蚀钢筋,可用锈蚀坑相对深度(蚀坑深度与钢筋直径之比)来反映钢筋的锈蚀程度,并建立了锈蚀钢筋的屈服荷载随锈蚀坑相对深度变化的规律;基于最大蚀坑深度的概率统计特性,得到了锈蚀钢筋最大应力分布的概率分布规律.     

混凝土碱度与钢筋锈蚀

本文分析了混凝土碱度与钢筋锈蚀的关系,指出要确保钢筋长期不锈蚀,除应使混凝土中的液相pH达到一临界值外,还应使混凝土中有一定的碱储量。文章还对影响混凝土碱度的因素进行了分析。     

锈蚀箍筋约束混凝土应力应变本构关系模型

为探讨箍筋锈蚀对混凝土约束性能的影响,通过外加直流电对钢筋混凝土棱柱体中的箍筋进行加速锈蚀,得到了不同箍筋锈蚀率试件,并对试件进行了轴心受压试验.结果表明:随着箍筋锈蚀率的增加,约束混凝土试件的承载力、刚度和延性均有不同程度的降低.基于现有研究成果,建立了轴心受压下锈蚀箍筋约束混凝土应力-应变本构关系模型,通过与实测的锈蚀箍筋约束混凝土应力-应变全曲线对比,证实该模型拟合曲线与实测曲线吻合较好.     

反复荷载作用下锈蚀高强钢筋的性能变化

通过锈蚀高强钢筋反复荷载试验,分析了锈蚀对高强钢筋力学性能和耗能性能的影响.同时探究了锈蚀引起高强钢筋力学性能及耗能性能退化的原因,并建立了锈蚀高强钢筋力学性能及耗能性能退化模型.结果表明:高强钢筋随着锈蚀程度的增加,其力学性能不断降低,屈服平台逐渐消失,延性下降,破坏时更加表现为脆性断裂;反复荷载下,高强钢筋随着锈蚀程度的加深,滞回环逐渐缩小,耗能性能降低,使得结构抗震性能下降,地震发生时更易导致结构脆性破坏.     

高应变率下建筑钢筋的本构模型

采用静力和高应变率试验系统,研究了建筑钢筋HPB235,HRB335和HRB400在静载以及应变率为2~80 s-1下的力学行为.试验结果表明,建筑钢筋的力学性能呈应变率相关性.随着应变率的增大,建筑钢筋的屈服强度和极限强度提高,相比之下,屈服强度的提高幅度大于极限强度;屈服强度较低的钢种比屈服强度较高的钢种呈现更明显的应变率敏感性.经回归分析,给出了以钢筋力学性能特征值为基础的建筑钢筋模型和John-son-Cook模型中的参数.通过算例和已有的模型进行了比较.结果表明:所提出的模型反映了建筑钢筋的动力反应本质,并且可以用来描述应变率小于2 s-1时的建筑钢筋力学行为.     

自然锈蚀钢筋的疲劳试验

为科学预测并适当延长既有服役混凝土桥梁的使用寿命,在考虑锈蚀率和应力幅值影响的基础上,对在服役老化混凝土构件中截取的25根锈蚀钢筋试件进行了轴向拉伸疲劳试验.经统计回归分析,建立了考虑锈蚀率影响的轻度、中度、重度自然锈蚀钢筋疲劳曲线方程,探讨了轻度、中度、重度自然锈蚀钢筋疲劳寿命的退化规律,给出了50％保证率不同预期疲劳寿命下轻度、中度、重度自然锈蚀钢筋容许应力幅值的建议值,并与轻度、中度加速锈蚀钢筋容许应力幅值的建议值进行了对比.结果表明:轻度、中度、重度自然锈蚀钢筋的应力幅值与疲劳寿命均呈对数线性关系,但疲劳寿命急剧下降,且应力幅值越大其降低幅度越大.     

锈蚀钢筋轴向拉伸疲劳试验研究

采用通电加速锈蚀的方法获取锈蚀钢筋,并从中选取17根锈蚀率不同的钢筋试件进行轴向拉伸疲劳试验,以研究应力幅与锈蚀率对钢筋疲劳寿命以及疲劳锈损后力学性能的影响.钢筋试件按近似平均锈蚀率0%,3%,6%,9%,12%,15%设计.结果表明:实测锈蚀率为3.87%,6.78%,9.47%,12.32%,15.35%的钢筋疲劳寿命较未锈蚀钢筋疲劳寿命分别降低了51.26%,60.84%,65.82%,71.04%,79.22%;应力幅200MPa时,应力比为0.24,0.34钢筋的疲劳寿命分别较应力比为0.10时降低了8.6%,13.6%;钢筋的疲劳寿命近似按指数规律衰减.     

锈蚀钢筋混凝土柱的结构性能退化特征

在恒定压应力状态下 ,对钢筋混凝土柱进行了钢筋加速锈蚀试验。通过试验研究和有限元模拟分析 ,对轴压钢筋混凝土柱在锈蚀过程中的力学性能进行了动态分析 ;提出了压应力状态下锈蚀过程中柱截面应力重分布的特点与发展阶段 ;并揭示了轴压钢筋混凝土柱的结构性能退化特征     

混凝土结构用钢筋的合理选择

我国混凝土结构用钢筋种类繁多 ,强度偏低 ,部分钢筋延性太差 ,已难以适应混凝土结构发展的需要。基于混凝土结构对受力钢筋的要求 ,从强度、延性、质量稳定性、锚固性能、施工适应性及经济等方面对现有钢筋进行了分析比较。根据我国国情及建筑市场的变化 ,提出了大力推广强度为 4 0 0MPa的Ⅲ级钢筋 ,发展小直径Ⅱ ,Ⅲ级钢筋 ,优化或淘汰冷加工钢筋 ,发展与钢筋有关的配套技术等建议。可供建筑设计部门及治金企业参考。     

对钢筋腐蚀后的混凝土管道承载力的研究

钢筋锈蚀是导致混凝土建 (构 )筑物耐久性降低的主要原因之一 ,尤其是混凝土管道 ,其破坏多缘于钢筋的锈蚀。根据钢筋锈蚀以后力学性能的变化 ,推导出混凝土管道钢筋腐蚀后承载力的计算公式。     

腐蚀钢绞线和腐蚀钢筋与混凝土的粘结性能对比

为了对比腐蚀钢绞线和腐蚀钢筋与混凝土的粘结性能,通过加速腐蚀和拉拔试验得到二者的粘结特征参数和腐蚀特征,并对其进行了对比研究。研究发现,腐蚀钢绞线和腐蚀钢筋由于表面特征及微观结构的不同导致了其粘结性能的不同,主要表现在:腐蚀钢绞线的抗蚀效应更加明显,腐蚀速度更快;腐蚀钢筋的粘结滑移曲线存在一个较为明显的强化阶段,而腐蚀钢绞线却在粘结力下降后出现了相当长的水平阶段;腐蚀钢筋的极限粘结强度相对于腐蚀钢绞线退化得更快,两者的粘结刚度退化速度大致相当,而无论腐蚀与否,钢绞线的粘结刚度和残余滑移都较钢筋大。     

补偿收缩钢渣混凝土应力-应变关系试验

以废弃钢渣为粗骨料制备补偿收缩钢渣混凝土试件,并对其进行抗压强度、弹性模量及泊松比试验,分析了水灰比对补偿收缩钢渣混凝土试件破坏形态、抗压强度、变形及应力-应变关系的影响.结果表明:补偿收缩钢渣混凝土试件破坏形态与普通混凝土相似,但前者出现裂缝时间较晚,裂缝发展速度较快,峰值应变较小;随着水灰比的减小,补偿收缩钢渣混凝土试件的抗压强度逐渐增大,弹性模量先增后减;补偿收缩钢渣混凝土试件的变形、应变和弹性模量均小于普通混凝土,泊松比是普通混凝土的2~3倍.由于补偿收缩钢渣混凝土内部含有的缺陷和空隙较少,其应力-应变关系曲线的线性阶段较长,曲线反弯点不明显.基于补偿收缩钢渣混凝土试验结果,提出了补偿收缩钢渣混凝土峰值应力、峰值应变、弹性模量和泊松比的计算方法,建立了补偿收缩钢渣混凝土应力-应变关系模型,此模型计算结果与试验结果吻合较好.