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荷载和氯离子作用下钢筋混凝土梁性能退化规律研究

宋嘉文  
【摘要】:混凝土结构耐久性是当今工程界普遍关注的问题。沿海地区的钢筋混凝土结构由于受到氯离子的侵蚀,导致钢筋锈蚀,使结构发生早期破坏,失去了结构的耐久性能。本文的研究工作主要有以下几个方面: (1)运用数值模拟方法研究了不同锈坑形式对钢筋极限承载力的影响;研究表明锈蚀形态对钢筋力学性能有很大的影响;在单个锈坑研究的基础上研究两个锈坑对钢筋力学性能的影响。 (2)混凝土中的钢筋受到外界腐蚀介质的侵蚀之后发生锈胀开裂从而对钢筋混凝土构件性能产生严重的影响。本文设计两种不同加速锈蚀试验来确定钢筋混凝土锈胀开裂时刻的临界锈蚀率,在试验过程中通过观察裂缝宽度确定钢筋初始开裂时刻的裂缝宽度,并通过对钢筋锈蚀形态的分析建立钢筋临界锈胀开裂时刻的锈蚀率模型。在此基础上设计荷载作用下混凝土锈胀开裂试验,对荷载作用下锈胀开裂的影响因素进行讨论。 (3)针对实际结构中构件在承受荷载作用的同时钢筋发生锈蚀,进行了试验模拟。设计两种不同锈蚀方法的试验,分析内掺加速锈蚀梁的锈蚀形态和承载力与电化学加速锈蚀梁的区别。结果表明内掺加速锈蚀梁钢筋锈蚀特征与电化学加速锈蚀存在很大不同,随着锈蚀率的增大,锈蚀钢筋混凝土梁的承栽力和延性降低,裂缝分布越来越稀疏且分布趋于不均匀。同时试验研究发现在荷载的作用之下,钢筋混凝土梁的锈蚀发展和挠度的增长等有显著的变化。


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