鋼筋混凝土銹裂損傷規(guī)律試驗(yàn)研究及理論分析.pdf

1、鋼筋混凝土銹裂損傷形態(tài)是銹蝕混凝土結(jié)構(gòu)評(píng)估的基礎(chǔ),本論文采用試驗(yàn)、調(diào)查、理論分析與仿真計(jì)算相結(jié)合的研究技術(shù)路線,對(duì)鋼筋混凝土銹裂損傷形態(tài)規(guī)律及鋼筋銹蝕引起的相關(guān)問題進(jìn)行研究,研究?jī)?nèi)容及成果如下:1、采用機(jī)械方法對(duì)94個(gè)試件進(jìn)行擴(kuò)孔,模擬鋼筋銹蝕膨脹引起的混凝土破壞狀態(tài)和裂縫分布形態(tài),得出了兩個(gè)數(shù)學(xué)模型:1)混凝土保護(hù)層外圍應(yīng)變隨徑向膨脹位移增大的應(yīng)變場(chǎng)模型.2)包括混凝土抗拉強(qiáng)度、保護(hù)層厚度和保護(hù)層厚度與鋼筋直徑之比c/d等影響因素的裂

2、縫擴(kuò)展模型.2、通過電化學(xué)方法使30個(gè)試件中的鋼筋銹蝕,分析鋼筋銹蝕后混凝土保護(hù)層斜裂紋和垂直裂紋的出現(xiàn)規(guī)律以及裂紋擴(kuò)展為裂縫的過程中變化特點(diǎn),分析試件破壞,并將試件破壞,取出銹蝕鋼筋,得出了鋼筋重量損失率與裂縫寬度的關(guān)系模型.3、用彈性力學(xué)和斷裂力學(xué)分析銹蝕膨脹的應(yīng)力場(chǎng),得出應(yīng)力場(chǎng)分布的理論結(jié)果,該結(jié)果表明,對(duì)銹蝕膨脹引起開裂的開裂趨勢(shì)理論分析與試驗(yàn)和有限元計(jì)算相同.用有限元方法進(jìn)行銹蝕膨脹模擬,仿真模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,二者在

3、誤差容許范圍內(nèi)吻合,通過有限元對(duì)多個(gè)模型、多種影響因素進(jìn)行分析,得出銹蝕開裂和裂縫分布基本規(guī)律.4、采用有限元程序?qū)Χ喔翠P蝕和不同銹蝕缺損狀態(tài)、不同缺損程度的鋼筋進(jìn)行數(shù)字化模擬拉伸試驗(yàn),并用機(jī)械加工線切割的方法進(jìn)行實(shí)際加工和機(jī)械拉伸試驗(yàn)驗(yàn)證.發(fā)現(xiàn)鋼筋截面的缺損程度與重量損失率是影響銹蝕鋼筋強(qiáng)度性能的兩個(gè)關(guān)鍵因素,提出了銹蝕鋼筋極限強(qiáng)度的計(jì)算模型.5、本論文涉及數(shù)據(jù)量大,關(guān)系復(fù)雜,因此,開發(fā)研制了"銹蝕研究數(shù)據(jù)管理分析系統(tǒng)",用以對(duì)試驗(yàn)