【摘 要】
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混凝土柱是种常见的结构构件,钢筋锈蚀会导致混凝土柱耐久性下降,结构提前失效。在锈蚀混凝土偏压构件中,锈蚀量的增加导致混凝土开裂,构件有效截面减小,钢筋力学性能下降,钢
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混凝土柱是种常见的结构构件,钢筋锈蚀会导致混凝土柱耐久性下降,结构提前失效。在锈蚀混凝土偏压构件中,锈蚀量的增加导致混凝土开裂,构件有效截面减小,钢筋力学性能下降,钢筋与混凝土间的粘结力退化,最终使构件的强度降低、延性性能退化,这些均影响着锈蚀钢筋混凝土偏压构件的抗弯刚度。针对这一问题,很多学者采用不同的试验方法进行了试验和理论研究,已取得了一些研究成果。但是借助这些方法进行试验研究往往受到时间、资金等因素的影响和制约,而有限元方法不受上述因素的限制,是目前锈蚀钢筋混凝土构件耐久性研究最为有效的方法。 本文基于ANSYS有限元程序,在已有锈蚀钢筋混凝土偏压构件的试验研究资料的基础上,建立了相应的有限元模型并进行了分析,论文的主要工作有: (1)分析了引起锈蚀钢筋混凝土偏压构件抗弯刚度退化的因素,探讨了对锈蚀钢筋混凝土构件进行非线性有限元模拟的方法,基于试验数据给出了锈胀裂缝宽度对钢筋与混凝土粘结强度影响系数的建议表达式。 (2)运用大型商用有限元程序ANSYS,建立了同时考虑锈蚀引起钢筋力学性能下降和钢筋与混凝土粘结性能退化的锈蚀钢筋混凝土偏压构件有限元计算模型。 (3)通过有限元计算结果和试验结果的对比,验证了本文所建有限元模型的可靠性。在此基础上,对不同锈蚀程度下均匀锈蚀钢筋混凝土偏压构件抗弯刚度进行了计算分析,然后从纵筋直径改变和箍筋间距改变两方面对构件抗弯刚度进行了对比计算。 (4)最后,对全文工作进行了总结,分析了现有工作的不足之处,并讨论了进一步研究的方向。
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