局部區(qū)段銹蝕鋼筋混凝土梁抗剪性能預(yù)測和分析.pdf

1、目前，對局部區(qū)段銹蝕鋼筋混凝土構(gòu)件性能的試驗(yàn)研究較少；對局部銹蝕區(qū)段位于一側(cè)剪跨的、箍筋和縱筋均銹蝕鋼筋混凝土梁抗剪性能的研究更少，且現(xiàn)有的對銹蝕鋼筋混凝土構(gòu)件的研究，大部分均假定鋼筋全長銹蝕。對銹蝕鋼筋混凝土梁抗剪性能的試驗(yàn)研究，大部分均采用局部區(qū)段內(nèi)完全無粘結(jié)、部分縱向受拉鋼筋暴露的梁，以模擬研究局部區(qū)段銹蝕鋼筋混凝土梁的抗剪性能，與實(shí)際情況相差較大，可能會得出不恰當(dāng)甚至錯誤的試驗(yàn)結(jié)論。運(yùn)用此試驗(yàn)結(jié)論，對局部區(qū)段銹蝕鋼筋混凝土梁的抗

2、剪承載力進(jìn)行預(yù)測分析，將也會得到不恰當(dāng)甚至錯誤的預(yù)測結(jié)果。此外，現(xiàn)有的局部區(qū)段銹蝕鋼筋混凝土梁抗剪承載力預(yù)測模型，僅考慮了局部區(qū)段內(nèi)箍筋銹蝕對梁抗剪承載力的影響，具有一定的局限性。
　　針對以上研究現(xiàn)狀，并基于目前普遍采用局部區(qū)段完全無粘結(jié)梁來代替局部區(qū)段銹蝕梁以研究局部區(qū)段銹蝕梁抗剪性能的問題，本文同時探討了局部區(qū)段完全無粘結(jié)梁和局部區(qū)段銹蝕梁的抗剪性能，揭示了兩種梁抗剪性能的差異，并建立了局部區(qū)段銹蝕鋼筋混凝土梁的抗剪承載力計(jì)

3、算模型。論文的主要工作為
　　1.進(jìn)行了目前僅有的一側(cè)剪跨內(nèi)局部區(qū)段完全無粘結(jié)梁和局部區(qū)段銹蝕梁抗剪承載力的試驗(yàn)研究。局部區(qū)段銹蝕梁中，箍筋與縱筋均銹蝕。試驗(yàn)探討了兩種類型試驗(yàn)梁抗剪性能的差異；研究了1）位于一側(cè)剪跨的不同完全無粘結(jié)區(qū)段長度、2）位于一側(cè)剪跨的不同局部銹蝕區(qū)段長度、3）局部銹蝕區(qū)段內(nèi)不同的鋼筋銹蝕率對梁抗剪性能的影響。
　　2.對局部區(qū)段完全無粘結(jié)鋼筋混凝土梁抗剪性能有限元分析：其中完全無粘結(jié)區(qū)段位于跨中和一

4、側(cè)剪跨內(nèi)。選取了典型試驗(yàn)，運(yùn)用ANSYS有限元軟件，沿鋼筋全長布置彈簧單元，采用粘結(jié)力始終為零的方式模擬完全無粘結(jié)區(qū)段，結(jié)合各試驗(yàn)結(jié)果，探討了局部完全無粘結(jié)梁的抗剪性能。
　　3.對局部區(qū)段銹蝕鋼筋混凝土梁抗剪性能有限元分析：銹蝕區(qū)段位于跨中和一側(cè)剪跨內(nèi)。選取了典型試驗(yàn)，運(yùn)用有限元軟件ANSYS，考慮了局部區(qū)段內(nèi)銹蝕鋼筋的力學(xué)性能隨銹蝕量的變化、銹蝕鋼筋與混凝土間的粘結(jié)強(qiáng)度以及銹脹開裂對混凝土保護(hù)層的影響，結(jié)合各試驗(yàn)結(jié)果，探討了局

5、部區(qū)段銹蝕梁的抗剪性能。
　　4.對局部區(qū)段無粘結(jié)和局部區(qū)段銹蝕鋼筋混凝土梁抗剪性能進(jìn)行了比較，探討了兩種梁力學(xué)性能的差異。
　　5.假定梁截面剪力主要由受壓區(qū)混凝土承擔(dān)，考慮梁的抗剪強(qiáng)度與彎矩引起的正應(yīng)力間的相互關(guān)系、局部區(qū)段銹蝕梁中局部區(qū)段長度以及其內(nèi)鋼筋銹蝕（包括縱向鋼筋和箍筋）量的影響，建立了局部銹蝕區(qū)段位于跨中和一側(cè)剪跨的銹蝕鋼筋混凝土梁的承載力模型。
　　論文基于一側(cè)剪跨內(nèi)局部區(qū)段完全無粘結(jié)梁和局部區(qū)段銹蝕

6、梁抗剪承載力的試驗(yàn)研究、跨中和一側(cè)剪跨內(nèi)局部區(qū)段完全無粘結(jié)梁和局部區(qū)段銹蝕梁抗剪性能的有限元分析，揭示了局部區(qū)段完全無粘結(jié)梁和局部區(qū)段銹蝕梁的抗剪性能的差異，指出局部區(qū)段無粘結(jié)梁與局部區(qū)段銹蝕梁并不能相互替代、兩種類型梁具有不同的力學(xué)性能，建立局部區(qū)段銹蝕梁的抗剪承載力模型才具有實(shí)際意義；考慮局部區(qū)段內(nèi)鋼筋銹蝕的影響，論文建立了局部區(qū)段銹蝕鋼筋混凝土梁的抗剪承載力計(jì)算模型。對計(jì)算模型的試驗(yàn)驗(yàn)證表明，模型可用于實(shí)際服役鋼筋混凝土梁剩余壽命