考虑箍筋锈蚀及持载作用的主筋黏结性能研究及有限元分析

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hao68
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钢筋混凝土之间良好的黏结性能是钢筋混凝土结构能够发挥良好力学性能的前提,随着结构服役年限的增加,由于混凝土的碳化以及氯离子的侵蚀,钢筋会发生锈蚀,钢筋与混凝土的黏结性能会因此发生退化,这对结构的承载力和耐久性会造成严重的负面影响。在实际工程中,结构往往是在受荷状态下发生锈蚀,荷载与锈蚀的耦合效应对黏结性能的影响与单因素作用有所不同,本文以拔出试验为基础研究了箍筋锈蚀、箍筋间距以及持续荷载对于钢筋混凝土黏结性能的影响,同时结合有限元模拟分析进行了对比论证,主要研究内容如下:(1)通过对钢筋混凝土试件进行拔出试验,研究了箍筋锈蚀率、持续荷载大小、箍筋间距三个因素耦合作用下钢筋混凝土黏结滑移关系的变化特征及规律,基于本文试验数据以及以往学者的研究成果提出了考虑多种因素影响的钢筋混凝土极限黏结强度经验公式,并建立相应的黏结滑移本构关系。(2)基于本文的拔出试验,通过ABAQUS有限元软件构建三维拔出实体模型,分析了箍筋间距、箍筋锈蚀率及持续荷载对黏结滑移性能的影响,并将模拟结果与试验结果进行了对比验证,得到了纵筋、箍筋和混凝土在拔出试验过程中应力的分布情况。(3)基于本文拔出试验得到的黏结滑移本构模型,引入了文献中箍筋锈蚀RC梁的相关试验数据,通过ABAQUS有限元软件进行建模分析,探究了考虑箍筋锈蚀与荷载耦合效应的黏结滑移本构模型对于RC梁受剪工作性能的影响,同时考虑纵筋锈蚀影响建立了更加符合实际工况的锈蚀梁有限元模型,在此基础上针对纵筋直径以及混凝土强度两个关键变量进行扩大参数分析,探究参数变换后RC梁力学性能的变化情况,为工程实际提供参考与指导。
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