锈蚀钢筋的压屈性能及其对混凝土柱截面强度的影响

来源 :同济大学土木工程学院 同济大学 | 被引量 : 9次 | 上传用户:fdazhyy
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锈蚀钢筋混凝土柱承载能力是混凝土结构耐久性评估的重要内容之一。混凝土柱中钢筋锈蚀后,钢筋截面面积减小,力学性能发生退化,混凝土保护层锈胀开裂甚至脱落,使混凝土截面产生损伤,锈蚀钢筋—混凝土间的粘结性能发生退化;当钢筋锈蚀比较严重时,箍筋会被锈断,纵筋失去侧向约束,受压时发生屈曲。在以上诸因素的影响下,钢筋混凝土柱的承载能力降低,破坏前无显著预兆,具有明显的脆性性质。为了评估这类构件的损伤级别及其损伤后的剩余使用寿命,需要对钢筋混凝土柱锈蚀后的承载能力进行计算。本文研究作为上述国家自然科学基金项目的一个子项,主要针对部分箍筋锈断对混凝土框架柱截面强度的影响。本文主要工作和成果有:(1)通过电化学方法对(?)18、(?)20和(?)22的混凝土框架柱常用钢筋试件共计120根进行加速锈蚀,设计质量锈蚀率为10%和20%,获得了用于压屈试验的锈蚀钢筋试件。(2)本文对部分箍筋锈断后柱纵筋不同长细比的未锈蚀和锈蚀钢筋试件进行了压屈试验,获得了反映钢筋压屈性能的P-△曲线。结合试验数据,对钢筋压屈性能的影响因素进行分析,拟合提出了P-△曲线的数学表达式。(3)利用ANSYS软件对钢筋轴心受压时的P-△曲线进行分析,并将分析结果与试验结果进行了对比。(4)在以上试验和理论分析的基础上,初步提出了箍筋锈断后锈蚀钢筋混凝土柱轴心受压和偏心受压时承载能力的计算模型和计算方法。以上各项研究工作和研究成果为锈蚀钢筋混凝土柱承载能力的评估以及加固设计奠定了基础。
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