重复荷载与氯离子侵蚀耦合作用下钢筋混凝土粘结性能研究

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良好的粘结性能是钢筋与混凝土能够协同工作的关键。然而,钢筋混凝土结构或构件在服役过程中,不可避免的承受荷载与环境等因素的耦合作用,尤其是荷载及氯离子侵蚀的影响,会导致钢筋锈蚀、混凝土开裂,进而引起钢筋混凝土粘结性能的退化。目前,国内外学者对荷载作用下粘结性能的劣化研究多集中于荷载或者预锈蚀后荷载等单一作用、持续荷载与氯离子侵蚀耦合作用、短期重复荷载与氯离子侵蚀耦合作用等条件下进行的。但是对于长期重复荷载作用、长期重复荷载与氯离子侵蚀耦合作用下引起的粘结性能退化问题研究较少。因此本文在前人研究的基础上开展了如下工作:(1)通过对24个梁式试件210d的重复荷载及氯离子侵蚀作用,研究了重复荷载和氯离子侵蚀耦合作用下钢筋混凝土时变滑移,绘制钢筋混凝土间相对滑移与时间的关系曲线。分析了重复荷载和氯离子侵蚀作用对钢筋混凝土间粘结滑移性能的影响规律,建立了考虑温度变化影响时钢筋混凝土间相对滑移与时间的函数关系式。(2)对经过210d重复荷载和氯离子侵蚀作用后的试件进行了粘结性能试验,观察了不同重复荷载大小、氯离子侵蚀以及荷载与氯离子侵蚀耦合作用后梁式试件的破坏形式,裂缝的发展状态以及底部纵筋在粘结段的锈蚀分布规律;分析了两种状态对极限粘结强度的影响规律,建立了考虑应力大小及锈蚀率影响下的极限承载力模型。通过混凝土梁式试件在0Pu、0.25Pu、0.45Pu、0.65Pu重复荷载及氯离子干湿循环作用下的试验,研究了氯离子在不同应力作用下的渗透规律、氯离子渗透系数随深度变化趋势,建立了考虑荷载作用下不同深度氯离子扩散系数的模型。(4)记录各组试件弯曲粘结试验过程中的荷载及滑移量,绘制粘结应力-滑移曲线,并建立了粘结应力-滑移本构模型,分析了不同重复荷载和氯离子侵蚀作用后对钢筋混凝土间极限粘结应力、滑移量的影响。
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