荷載和環(huán)境作用下銹蝕鋼筋混凝土柱的力學(xué)性能.pdf

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)均是在荷載和環(huán)境共同作用下工作。柱是結(jié)構(gòu)的豎向承重構(gòu)件，支撐著梁板等上部結(jié)構(gòu)，柱子的破壞往往比其它構(gòu)件破壞造成的危害更加嚴(yán)重。氯鹽侵蝕是導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)服役性能劣化的重要原因之一。本文以柱為研究對(duì)象，圍繞荷載和環(huán)境共同作用下銹蝕鋼筋混凝土柱的力學(xué)性能。本研究主要內(nèi)容包括：
　?、艦檫x擇科學(xué)合理的主筋和箍筋同時(shí)銹蝕的加速試驗(yàn)方法，對(duì)相同試件采用不同的接線(xiàn)方式進(jìn)行通電加速銹蝕和承載力試驗(yàn)，對(duì)比了不同接線(xiàn)銹蝕方法試件的銹

2、蝕鋼筋質(zhì)量損失、溢銹分布、溢銹顏色、銹脹裂縫分布和發(fā)展規(guī)律，分析了銹蝕鋼筋的表面形態(tài)和銹蝕產(chǎn)物形貌，研究了主筋與箍筋連接和接線(xiàn)方式對(duì)銹蝕試件極限承載力、荷載-位移、破壞特征等宏觀(guān)力學(xué)性能的影響。
　?、茷榱炕瘍H箍筋銹蝕對(duì)混凝土柱承載力的影響，對(duì)采用外加電流法獲得的僅箍筋銹蝕的鋼筋混凝土短柱進(jìn)行軸壓承載力試驗(yàn)，分析了箍筋銹脹裂縫的分布規(guī)律，比較了箍筋銹蝕對(duì)柱極限承載力和破壞特征等宏觀(guān)力學(xué)性能的影響，建立了考慮箍筋銹蝕引起的保護(hù)層剝落

3、、箍筋對(duì)混凝土約束能力降低、箍筋對(duì)主筋支撐作用降低等因素的箍筋銹蝕軸壓混凝土短柱承載力模型。
　　⑶為研究荷載和環(huán)境共同作用下鋼筋混凝土柱的力學(xué)性能，提出了荷載和環(huán)境共同作用下鋼筋混凝土柱力學(xué)性能的試驗(yàn)方法，分別采用自平衡和外加電流的方法對(duì)柱施加持續(xù)荷載和對(duì)柱內(nèi)主筋與箍筋進(jìn)行加速銹蝕來(lái)模擬荷載和環(huán)境的共同作用;開(kāi)發(fā)了由支撐系統(tǒng)、垂直升降系統(tǒng)和水平移動(dòng)系統(tǒng)組成的受壓柱試驗(yàn)的加載定位裝置;通過(guò)對(duì)持載和銹蝕作用下軸心、小偏心和大偏心共3

4、0根柱的承載力試驗(yàn)，分析了荷載和環(huán)境共同作用對(duì)柱中鋼筋銹蝕的影響及銹脹裂縫的分布規(guī)律，比較了偏心距、持載水平和銹蝕率對(duì)銹蝕鋼筋混凝土柱宏觀(guān)力學(xué)性能的影響，研究了荷載和環(huán)境共同作用下銹蝕鋼筋混凝土柱的破壞特征。
　　⑷基于荷載和環(huán)境共同作用下銹蝕鋼筋混凝土的承載力試驗(yàn)，分析了銹蝕鋼筋混凝土柱承載力的影響因素，綜合考慮箍筋銹蝕對(duì)主筋支撐作用降低進(jìn)而對(duì)主筋屈曲承載力的影響、主筋和箍筋銹蝕引起保護(hù)層剝落、自身截面面積減小和強(qiáng)度的改變以及長(zhǎng)

5、期荷載作用的影響，采用變剛度的彈簧模擬箍筋銹蝕區(qū)段內(nèi)箍筋對(duì)主筋的約束，分別建立了銹蝕鋼筋混凝土軸壓柱和偏壓柱的承載力模型。
　?、蔀檠芯夸摻罨炷林膿p傷破壞全過(guò)程，借助液壓加載系統(tǒng)和聲發(fā)射(AE)系統(tǒng)測(cè)試了非銹蝕和銹蝕鋼筋混凝土偏壓柱在荷載作用下的聲發(fā)射參數(shù)，對(duì)比分析了非銹蝕和銹蝕柱的聲發(fā)射特征及其時(shí)空演化規(guī)律，基于聲發(fā)射幅值信號(hào)的裕度值評(píng)價(jià)了非銹蝕和銹蝕鋼筋混凝土偏壓柱的損傷狀況，給出了基于聲發(fā)射能量相對(duì)變化參數(shù)表示的損傷因子