銹蝕鋼筋混凝土柱在地震作用下的滯回行為研究.pdf

1、鋼筋混凝土柱中的鋼筋銹蝕后，鋼筋橫截面積減小，鋼材力學性能劣化，鋼筋與混凝土之間的粘結性能改變，銹蝕產物膨脹還導致混凝土保護層的開裂，這些因素均影響銹蝕鋼筋混凝土柱（下稱銹蝕柱）的抗彎強度和抗剪強度以及變形能力。當銹蝕柱受到地震力作用時，情況會變得非常復雜，本文重點是研究地震力作用下銹蝕柱的滯回行為，主要內容包括：
　　(1)針對銹蝕柱在壓彎剪作用下的滯回行為，規(guī)劃、設計了一套系列的試驗，通過擬靜力的試驗方法，重點研究了銹蝕率和軸

2、壓比的影響。研究中分析對比了銹蝕柱的滯回曲線、骨架曲線、循環(huán)剛度、延性以及耗能的變化規(guī)律，并且根據(jù)所測試的試驗數(shù)據(jù)分別提取了銹蝕柱的彎曲變形、剪切變形以及根部滑移位移三部分影響銹蝕柱總變形的變形分量。
　　(2)考慮往復荷載作用下銹蝕鋼筋肋間混凝土的細觀損傷，采用理論分析的方法提出了往復荷載作用下筋端錨固區(qū)銹蝕鋼筋與混凝土粘結-滑移宏觀模型，該模型為計算銹蝕柱的根部滑移奠定了基礎。
　　(3)提出了壓彎剪作用下銹蝕柱荷載-彎

3、曲變形模型，該模型是由彎曲開裂荷載及開裂彎曲變形、屈服荷載及屈服彎曲變形以及抗彎極限荷載（抗彎強度）及極限彎曲變形所構成的三段線性模型。其中銹蝕柱開裂后彎曲變形模型針對鋼筋銹蝕后與混凝土之間的粘結劣化，采用了完好粘結柱與完全無粘結柱之間的線性內插法。該模型與本文試驗中所提取的彎曲變形分量對比的結果表明了模型的可行性。
　　(4)提出了壓彎剪作用下銹蝕柱荷載-剪切變形模型，該模型是由彎剪斜裂縫開裂荷載及開裂剪切變形、屈服荷載及屈服剪

4、切變形、抗剪極限荷載（抗剪強度）及極限剪切變形所構成的三段線性模型。其中彎剪斜裂縫開裂荷載模型是基于已有的無銹蝕梁彎剪斜裂縫開裂荷載的計算方法，增加考慮了軸向壓力和鋼筋銹蝕的影響；銹蝕柱抗剪強度模型是基于公認的“梁”“拱”效應和已有混凝土拉-剪臨界破壞模型；銹蝕柱屈服剪切變形模型是基于已有無銹蝕柱的屈服剪切變形理論，增加考慮了鋼筋銹蝕的影響。該模型與本文試驗中所提取的剪切變形分量對比的結果表明了模型的可行性。
　　(5)通過對本文

5、試驗結果的擬合，分別提出了銹蝕柱修正后延性系數(shù)模型和修正后卸載剛度模型。
　　(6)綜合上述模型，本文提出了地震作用下銹蝕柱滯回模型，具體描述為：(1)滯回模型的外包線由兩部分組成:一部分是峰值前部分，另一部分是峰值后部分；(2)峰值前部分的變形由彎曲變形、剪切變形和根部滑移位移三部分變形分量線性疊加而成，峰值后部分的變形采用銹蝕柱修正后延性系數(shù)模型；(3)卸載剛度采用銹蝕柱修正后卸載剛度模型，再加載剛度采用朝向歷史峰值點的規(guī)律。