局部銹蝕鋼筋混凝土梁鋼筋銹蝕的在線監(jiān)測及有限元分析.pdf

1、鋼筋銹蝕對于鋼筋混凝土構(gòu)件的耐久性能影響巨大。銹蝕鋼筋混凝土構(gòu)件的承載能力研究是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性理論研究的基礎。對于銹蝕鋼筋混凝土構(gòu)件，鋼筋的銹蝕會直接導致鋼筋截面面積減小、鋼筋力學性能發(fā)生變化、混凝土保護層出現(xiàn)開裂以及鋼筋和混凝土間粘結(jié)性能變化等，這些因素對于銹蝕鋼筋混凝土構(gòu)件的承載力影響巨大。綜合分析了國內(nèi)外關(guān)于銹蝕鋼筋混凝土構(gòu)件承載力的理論與試驗研究以及混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕的監(jiān)測技術(shù)，文章緊緊圍繞鋼筋銹蝕這個問題作了以下的一些

2、研究工作:
　　 (1)本文分析了鋼筋銹蝕對于混凝土構(gòu)件產(chǎn)生的影響、鋼筋銹蝕的損傷機理以及常用的一些鋼筋銹蝕監(jiān)測方法。
　　 (2)本文在總結(jié)前人關(guān)于鋼筋銹蝕構(gòu)件試驗研究的基礎上，正確認識了鋼筋銹蝕后力學性能變化規(guī)律。以《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB50010-2010)中完整無銹蝕梁的承載力計算公式為基礎，參考及分析相關(guān)文獻資料對于銹蝕構(gòu)件的處理。最終，通過考慮相關(guān)修正系數(shù)，建立了銹蝕梁的相應承載力計算公式，并且對本文設

3、計的試驗梁進行了理論計算。
　　 (3)本文把銹蝕鋼筋混凝土梁視為由銹蝕鋼筋與混凝土組成的存在粘結(jié)滑移組合梁。從銹蝕鋼筋與混凝土本構(gòu)關(guān)系入手，分析混凝土與銹蝕鋼筋的應力應變關(guān)系，以及它們之間的粘結(jié)滑移關(guān)系，粘結(jié)性能的退化。通過選取合理的單元，建立相應模型。模擬分析了鋼筋和混凝土應力與應變、裂縫開展情況、撓度變化以及鋼筋與混凝土相對滑移量等幾個方面的結(jié)果。由于ANSYS有限元軟件的裂縫模型是彌散裂縫模型，本身不能直接模擬裂縫寬度。

4、本文按照傳統(tǒng)的粘結(jié)滑移理論，在一個裂縫間距內(nèi)，求出鋼筋應變積分和混凝土應變積分之差，從而得出平均裂縫寬度。同時對比相關(guān)規(guī)范計算結(jié)果，證明了結(jié)果的有效性。
　　 (4)本文通過分析了幾種常用的鋼筋銹蝕監(jiān)測技術(shù)，提出基于PPP-BOTDA分布式光纖傳感技術(shù)的鋼筋銹蝕監(jiān)測方案?；趯Σ祭餃Y散射光頻移與光纖應變和溫度的關(guān)系研究，對銹蝕梁的應變進行在線監(jiān)測。對比傳統(tǒng)電阻應變片測試結(jié)果、計算機模擬結(jié)果以及理論計算結(jié)果，發(fā)現(xiàn)試驗可靠性較好，適