基于銹蝕特征的纖維布加固鋼筋混凝土梁抗剪承載力分析.pdf

1、混凝土構(gòu)件內(nèi)鋼筋銹蝕是其性能退化的主要原因，但當(dāng)前研究針對(duì)鋼筋銹蝕的機(jī)理和發(fā)展規(guī)律尚不明確，雖然大量工程檢測(cè)報(bào)告顯示，鋼筋銹蝕形態(tài)可大致區(qū)分為均勻銹蝕和局部坑蝕，局部坑蝕導(dǎo)致應(yīng)力集中明顯影響構(gòu)件受力性能，但這方面的系統(tǒng)試驗(yàn)和理論分析尚亟待開展。工程中的銹蝕的鋼筋混凝土構(gòu)件必須及時(shí)采用加固措施，纖維布作為一種新型的加固材料，以其輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)在服役結(jié)構(gòu)工程加固領(lǐng)域具有可觀的應(yīng)用前景。在過去十年里，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)FRP布的材

2、料性能及其加固混凝土梁的力學(xué)性能進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，并基于此建立計(jì)算方法和設(shè)計(jì)規(guī)程。由于剪切失效存在更多的不確定性和離散性，鋼筋銹蝕形態(tài)研究的不足加之纖維增強(qiáng)作用長(zhǎng)期耐久性研究的空白，導(dǎo)致采用纖維布加固存在銹蝕損傷的鋼筋混凝土構(gòu)件的抗剪承載力分析模型具有較大的誤差。針對(duì)以上問題，本文具體開展的研究工作如下:
　　(1)采用試驗(yàn)室加速銹蝕法制備侵蝕環(huán)境下的混凝土構(gòu)件中銹蝕鋼筋樣本，針對(duì)局部銹蝕特征開展統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)合銹蝕鋼筋力學(xué)性能

3、測(cè)試，研究了鋼筋銹蝕程度與蝕坑形態(tài)特征之間的關(guān)系，建立了更為合理的鋼筋銹蝕程度分類方法和更為準(zhǔn)確的鋼筋性能評(píng)估指標(biāo);通過銹蝕鋼筋拉伸試驗(yàn)，研究銹蝕鋼筋退化規(guī)律以及蝕坑參數(shù)對(duì)銹蝕鋼筋力學(xué)性能的影響;建立了鋼筋力學(xué)性能退化模型。
　　(2)針對(duì)銹蝕鋼筋建立3D有限元模型，與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了有限元模型的有效性，研究了通用Ⅱ級(jí)鋼筋的蝕坑形狀參數(shù)，包括蝕坑深度、蝕坑長(zhǎng)度、蝕坑寬度，以及相鄰蝕坑之間的相互作用對(duì)鋼筋力學(xué)性能的影響，并提