钢筋锈蚀对其力学性能退化规律的影响研究

本文通过设计和制作尺寸为400mm×300mm×100mm的钢筋混凝土板试件,针对热轧光圆和热轧带肋钢筋,采用人工模拟自然气候加速试验方法,通过检测两种不同类型钢筋在不同质量锈蚀率时的力学性能,包括屈服强度、极限强度及伸长率,发现随着钢筋质量锈蚀程度的增加,两种不同类型钢筋的屈服强度、极限强度及伸长率均有所降低,并进一步研究锈蚀钢筋力学性能退化规律,发现锈蚀钢筋的屈服强度、极限强度、伸长率都体现出了较好的线性退化规律(拟合度R2在0.73~0.97之间)。     

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。     

锈蚀钢筋力学性能变化初探

本文探讨了正常钢筋与锈蚀钢筋应力-应变曲线的差异,揭示了锈蚀钢筋力学性能的初步规律,提出了钢筋锈蚀后的伸长率、屈服强度和抗拉强度的变化曲线。     

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。     

锈蚀钢筋力学性能的试验研究

本文通过对人工气候环境下加速锈蚀的钢筋进行拉伸试验,分析了锈蚀钢筋力学性能的退化规律,并与通电加速锈蚀的钢筋力学性能进行了对比.     

锈蚀钢筋的力学性能退化研究

从现场采样、试验室加速模拟腐蚀及模拟制作三个途径获取试件,通过对试件的拉伸试验,其结果表明：随钢筋锈蚀率的增加,钢筋的强度、延伸率随之下降。根据锈蚀钢筋的有限元分析,钢筋拉伸状态下的应力分布存在应力集中现象,随锈蚀率的增加,应力集中现象越趋明显。根据试验结果与分析结果的统计分析,提出锈蚀钢筋的应力与应变关系。     

锈蚀钢筋力学性能试验研究分析

通过对192根实际工程中截取的不同锈蚀程度的螺纹钢筋和光圆钢筋进行试验,得到了钢筋的实测质量损失率,并对其进行了拉伸试验,得出了不同锈蚀程度的钢筋力学性能随锈蚀率不同的变化规律,并得到了锈蚀钢筋的名义屈服强度和名义极限强度的表达式。     

锈蚀钢筋力学性能研究现状分析

对国内外学者关于锈蚀钢筋力学性能的研究方法、锈蚀对钢筋力学性能的影响及锈蚀钢筋力学性能退化规律等研究现状进行了总结分析,提出了有待继续研究的问题,为进一步建立锈蚀钢筋本构模型奠定基础。     

高温后新Ⅲ级钢筋力学性能的试验研究

通过对37组共111根(?)16和(?)12新Ⅲ级钢筋高温后的力学性能试验,研究了经历不同受火温度和受火恒温时间 后的屈服强度、极限强度、弹性模量、延伸率和受拉应力-应变关系等力学性能的变化规律。试验表明。新Ⅲ级钢筋在经历 高温作用后,其屈服强度、极限强度和弹性模量在400℃以前变化不大,之后随所经历温度的升高而逐渐下降,降幅一般在 15％左右,实测的受拉应力-应变关系曲线,仍然出现明显的屈服台阶和强化段。根据试验结果,本文建议了高温后新Ⅲ 级钢筋屈服强度、极限强度、弹性模量、延伸率和受拉应力.应变全曲线计算公式。本文研究成果可作为火灾后混凝土结 构的损伤评估和非线性有限元全过程分析的依据。     

锈蚀钢材力学性能退化规律试验研究

通过5种加速锈蚀方法(酸性土壤、盐性土壤、酸性大气、盐性大气和湿热循环)获得多组锈蚀钢材,针对锈蚀试件表面蚀坑随机性很大的特点,借助表面粗糙度检测仪对锈蚀后试件表面轮廓进行测量,并运用分形理论,建立了锈蚀钢结构表面蚀坑的表征方法——分形维数,并通过锈蚀试件的力学性能试验,探讨锈蚀程度对钢材屈服强度、极限强度、伸长率等力学性能的影响,结果表明,随着锈蚀率的增大,分形维数和伸长率呈幂关系下降,屈服强度、极限强度呈线性下降,从而为进一步的钢结构安全评定提供依据。     

锈蚀钢筋再生混凝土黏结滑移梁式试验研究

通过再生混凝土梁式试验,得到了不同钢筋锈蚀率下再生混凝土与钢筋的平均黏结应力 滑移曲线,分析了钢筋锈蚀率对不同直径钢筋与再生混凝土之间黏结滑移性能的影响。研究结果表明：钢筋锈蚀率为0%和1%时,试验梁发生劈裂破坏;锈蚀率为9%时,发生钢筋拔出破坏;锈蚀率为3%和6%时,试件钢筋拔出和混凝土劈裂破坏共同发生;锈蚀钢筋与再生混凝土间黏结应力随钢筋锈蚀率的增加而先增大后减小,锈蚀率为1%时黏结应力为最大;锈蚀率为0%和1%时,黏结应力峰值集中在加载端附近,随锈蚀率增大,黏结应力峰值靠近自由端;随锈蚀率的增加,滑移增幅变大;依据试验结果,拟合了黏结应力沿锚固区分布规律的位置函数,结合平均黏结应力 滑移本构方程,建立了可反映不同位置锈蚀钢筋再生混凝土黏结滑移的本构方程。     

锈损不锈钢钢筋混凝土梁受弯性能退化试验研究

为了得到海洋环境下不锈钢钢筋混凝土梁的服役性能演变规律,给结构性能评价和使用寿命评估提供可靠数据,采用加速锈蚀试验方法获取了不同锈蚀状态的不锈钢钢筋混凝土梁,开展了受弯性能试验研究,测试了纵筋的质量锈蚀率、主裂缝区域的纵筋锈蚀率和锈胀裂缝宽度,探讨了锈蚀对受弯梁破坏模式、裂缝开展和承载力的影响规律,并对不锈钢钢筋与普通...     

锈蚀钢筋与再生混凝土间粘结性能试验研究

通过电化学加速锈蚀方法,获得了7组不同钢筋锈蚀率（0~7.62%）的C30再生混凝土拔出试件。采用RILEM TC9-RC标准,得到了不同钢筋锈蚀率下再生混凝土与钢筋之间的荷载-滑移曲线。分析了钢筋锈蚀率对再生混凝土与钢筋粘结滑移性能的影响。结果表明：在钢筋锈蚀率较小时,再生混凝土粘结试件发生拔出破坏;当钢筋锈蚀率超过1.4%时,粘结破坏形式转变为再生混凝土劈裂破坏;再生混凝土与钢筋之间的粘结强度退化与普通混凝土的粘结性能退化规律有相似之处,均有一个先上升后快速下降的过程;根据试验结果,建立了再生混凝土与锈蚀钢筋间粘结-滑移本构方程。图10表5参5     

锈蚀钢筋与混凝土粘结性能研究进展

粘结性能退化是锈蚀钢筋混凝土构件力学性能下降的主要原因之一.锈蚀对钢筋与混凝土粘结性能的影响已成为混凝土结构耐久性研究的重要内容.文章全面地介绍了钢筋锈蚀及粘结性能测试的试验方法;系统地回顾与评述了锈蚀引起的粘结强度演化规律、粘结滑移本构关系以及粘结退化对结构承载力的影响等方面的研究进展.     

高强耐蚀钢材料力学特性试验研究

海洋钢结构的腐蚀劣化是导致结构失效的关键因素,应用耐蚀钢材可以显著提升结构服役寿命。通过对高强耐蚀钢的力学特性开展研究,进行了一系列单调和循环加载力学性能试验,分析了高强耐蚀钢在单调和循环荷载作用下的破坏形态、应力-应变关系、延伸率等性能,研究了循环加载历史、应变幅值和应变增量等参数对材料力学性能的影响。结果表明:高强耐蚀钢在单调加载下无明显屈服平台,断后伸长率在16%～19%之间;循环加载下,钢材循环应力-应变关系随加载圈数增加表现为先强化、后软化、最终逐渐趋于稳定;不同应变幅值软化因子呈近似线性变化,其值较小且加载后期幅值影响不显著;单次循环的能量耗散值随着应变幅值增大而显著增大,但其增大倍率呈近似线性下降趋势,变幅应变加载造成材料损伤程度较常幅应变加载更严重;可采用Rasmussen模型和Ramberg-Osgood模型分别描述高强耐蚀钢单调加载力学行为和循环加载力学行为。     

腐蚀钢绞线预应力混凝土梁的受弯性能试验研究

为研究腐蚀钢绞线预应力混凝土梁的受弯性能退化特征,制作了5根先张预应力混凝土梁试件和5根钢管抽芯成孔后张预应力混凝土梁试件,并对每组中的4根梁进行了为期13个月的掺盐加速腐蚀(腐蚀率0.94%~2.87%),然后对10根梁进行了3分点静载试验。试验及分析结果表明:腐蚀钢绞线预应力混凝土梁正截面会发生两种典型的受弯破坏方式,一种是传统的适筋破坏(力筋强化→混凝土压碎),因腐蚀尚未影响到预应力钢筋强化到混凝土压碎的完整过程,因而不会导致梁的极限承载力和变形能力降低;另一种是压碎前腐蚀钢绞线钢丝率先被拉断(断丝破坏),这种破坏会导致梁的极限承载力和变形能力发生不同程度的降低;在腐蚀率不大(小于2.87%)的情况下,腐蚀对钢绞线预应力混凝土梁的开裂弯矩、初始强化弯矩、极限弯矩以及初始强化挠度的影响都不显著,但会导致断丝破坏梁的极限挠度(断丝时)明显减小;在极限荷载之后,梁仍可以维持较高的承载能力继续承载并发展残余变形。     

钢纤维全轻混凝土力学性能试验研究

为探究钢纤维体积掺量对全轻混凝土力学性能的影响,设计了钢纤维体积掺量为0、1%、2%的全轻混凝土试块,对其进行抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度以及抗折强度试验,并对试验现象和数据进行对比分析。试验结果表明:钢纤维能有效地限制全轻混凝土试块裂缝的发生和发展,随着钢纤维体积掺量的增加,全轻混凝土的抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度和抗折强度都得到了大幅度的增加,使全轻混凝土表现出更好的变形能力和承载力。     

Experimental study on mechanical properties of high-strength fire-resistant steel at elevated temperatures

为研究高强耐火钢在高温下的力学性能，通过国产Q345FR、Q420FR、Q460FR耐火钢的高温下稳态拉伸试验和热膨胀变形试验，得到了20~800℃下各等级耐火钢的破坏模式、应力-应变关系曲线、力学性能参数及热膨胀系数，并与普通结构钢高温性能以及欧洲、中国的抗火设计规范的相关规定进行了对比。研究结果表明：在温度低于350~400℃时，国产高强耐火钢屈服强度、抗拉强度高于常温的，当温度超过400℃后，屈服强度、抗拉强度开始快速下降；欧洲规范EC3中给出的高温下普通结构钢的弹性模量、强度计算公式不适用于高强度耐火钢；温度低于450℃时，耐火钢试验值与GB 51249—2017《建筑钢结构防火技术规范》中普通钢取值更吻合；温度高于450℃时，耐火钢试验值与规范GB 51249—2017中耐火钢取值更吻合。针对Q345FR、Q420FR、Q460FR高强耐火钢，提出了高温下弹性模量、屈服强度、抗拉强度变化系数拟合公式，可用于耐火钢结构抗火设计。     

高强度耐火钢高温下力学性能试验研究

为研究高强耐火钢在高温下的力学性能,通过国产Q345FR、Q420FR、Q460FR耐火钢的高温下稳态拉伸试验和热膨胀变形试验,得到了20~800℃下各等级耐火钢的破坏模式、应力-应变关系曲线、力学性能参数及热膨胀系数,并与普通结构钢高温性能以及欧洲、中国的抗火设计规范的相关规定进行了对比。研究结果表明：在温度低于350~400℃时,国产高强耐火钢屈服强度、抗拉强度高于常温的,当温度超过400℃后,屈服强度、抗拉强度开始快速下降;欧洲规范EC3中给出的高温下普通结构钢的弹性模量、强度计算公式不适用于高强度耐火钢;温度低于450℃时,耐火钢试验值与GB 51249—2017《建筑钢结构防火技术规范》中普通钢取值更吻合;温度高于450℃时,耐火钢试验值与规范GB 51249—2017中耐火钢取值更吻合。针对Q345FR、Q420FR、Q460FR高强耐火钢,提出了高温下弹性模量、屈服强度、抗拉强度变化系数拟合公式,可用于耐火钢结构抗火设计。     

杂散电流影响下海砂混凝土的力学性能以及钢筋锈蚀特征

对杂散电流影响下海砂混凝土的力学性能以及钢筋锈蚀特征进行了研究。结果表明:随着加载电压的增大以及通电时间的延长,其抗压强度和弹性模量明显下降;通过电化学当量和钢筋腐蚀电流密度特征变化,杂散电流对河砂混凝土钢筋锈蚀影响较弱,但会加速海砂混凝土钢筋锈蚀,产生不利影响。