钢筋锈蚀引起的混凝土保护层开裂过程及影响因素分析

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zouximu19840420
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
钢筋发生锈蚀,其锈蚀产物的体积往往是原来的2-4倍,使钢筋周围混凝土受到挤压,随着锈蚀程度的加剧,将导致混凝土保护层受拉而开裂。钢筋混凝土构件一旦开裂,将会加速钢筋的锈蚀,从而进一步加剧裂缝的扩展,最终导致结构的破坏,严重影响混凝土结构耐久性,因此研究钢筋锈蚀引起的混凝土保护层开裂过程具有重要的实际意义。本文基于已有的研究基础成果,主要做了以下几方面的工作:1.针对钢筋均匀锈蚀情况,提出破坏半径的概念,使用Ansys有限元软件,采用对钢筋周围混凝土施加均布压力的方式模拟钢筋均匀锈蚀情况下保护层的开裂过程,得到了保护层完全开裂时破坏半径的计算公式以及临界锈胀力的计算公式;以此为基础,分析了钢筋均匀锈蚀情况下保护层的开裂过程,推导了保护层最终开裂时锈胀力、锈蚀率的计算公式,并结合现有的开裂时间计算模型进行混凝土保护层开裂时间的预测,通过分析结果与以往的试验结果的对比,验证了本文的锈蚀率计算公式的妥当性;2.针对钢筋非均匀锈蚀情况,提出锈蚀程度系数的概念,利用Ansys有限元软件,采用对钢筋周围的混凝土施加不均匀锈胀位移的方式模拟钢筋非均匀锈蚀情况下保护层的开裂过程,得到了保护层胀裂破坏时临界锈蚀程度系数的计算公式;以此为基础,推导了钢筋非均匀锈蚀时保护层完全开裂时钢筋锈蚀率的计算公式,再应用目前已有的时间预测模型推算保护层开裂的时间,通过算例分析验证了本文提出的锈蚀率计算公式的合理性;3.结合有限元分析结果,对影响锈胀开裂的各因素进行了分析,结果表明:提高混凝土强度、增加保护层厚度有助于延缓保护层的开裂;相邻钢筋的存在会使钢筋之间的混凝土出现应力叠加现象,箍筋对混凝土保护层内由锈胀产生的应力具有抑制作用,但是在保护层完全开裂之前,箍筋的抑制作用有限。
其他文献
黄土地区是我国西部开发中基础设施建设的重点区域。黄土体的稳定及工后沉降问题是黄土地区交通工程、铁路工程、水利工程、建筑工程、能源工程等工程建设中面临的主要问题之
随着我国经济的快速发展,国家对基础建设投资增加的同时,岩质隧道的数量也日益增多。岩质隧道根据地质条件、水文地质条件、埋深、断面形状及尺寸、施工技术条件、工期等因素
钢管混凝土柱具有承载力高、经济、实用、美观等优点,因而在工业厂房、高层以及超高层建筑中得到了大量的应用。国内外许多学者对钢管混凝土结构的力学性能和设计方法进行了
在冷成型钢结构中,如果考虑了板的蒙皮效应,将会取得相当可观的经济效益,而目前在国内的钢结构设计中,大多还是将板的蒙皮作用作为安全储备,因此如何有效的利用墙板、屋面板
自密实混凝土是一种高性能混凝土同时又是一种绿色环保型混凝土。它具有优良的变形能力和抗离析性,在浇注过程中能够完全依靠自重作用自由流淌,穿越钢筋间隙填充模板空间,同时具
膜分离技术是当今水处理领域研究的热点,而膜污染及膜组件昂贵的价格阻碍了膜技术的广泛应用。动态膜分离技术采用大孔径材料制作膜组件,降低了膜组件的造价,同时渗透性能更
本文对现阶段如何规范我国的无标底招标和合理低价法评标进行研究,以建筑招投标理论为基础,紧紧围绕无标底招标和合理低价法评标展开论述。首先从无标底招标和合理低价法的理
本课题是国家科技支撑计划项目(2006BAG04800),是《千米级斜拉桥技术标准和关键结构及特性研究》项目下的子项目,本文以室内模型试验为基础,对超大直径单桩、群桩承载性能进
随着我国城市化进程的不断加快,地铁建设越来越受到人们的重视,修建地铁有明挖法、暗挖法、盾构法,各种方法都有其优缺点和适用条件,而盾构法却以其诸多优势成为地下铁道隧道
近年来,静力弹塑性分析方法以其实用性较强等优点正在受到越来越多的关注,现已被列入我国现行《建筑抗震设计规范》(GB5001-2001)中,成为结构弹塑性变形分析的主要方法之一。为