鋼筋銹蝕的混凝土梁承載能力退化預(yù)計(jì)模型

混凝土中鋼筋銹蝕速率的預(yù)測模型

采用鋼筋腐蝕電流密度值來定性表征混凝土中鋼筋的銹蝕速率,研究了水灰比、保護(hù)層厚度、鋼筋周圍氯離子濃度和礦物摻和料用量對(duì)海工混凝土中鋼筋腐蝕電流密度的影響,并對(duì)普通條件下的鋼筋腐蝕電流密度預(yù)測模型進(jìn)行了修正,建立了海工混凝土鋼筋腐蝕電流密度的預(yù)測模型.經(jīng)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn),該預(yù)測模型有較好的預(yù)測效果,與實(shí)測值偏差均在±15%以內(nèi).

以位移控制加載,進(jìn)行了深度銹蝕的無腹筋鋼筋混凝土梁的四點(diǎn)受彎加載試驗(yàn)。通過銹蝕梁的縱筋的應(yīng)變分布,計(jì)算各加載水平下縱筋與混凝土之間的粘結(jié)應(yīng)力。試驗(yàn)表明,深度銹蝕梁和非銹蝕梁的應(yīng)變分布和應(yīng)力歷程有著明顯的差異;加載初期階段,剪跨區(qū)域的平均粘結(jié)應(yīng)力逐步增加至峰值,錨固區(qū)域的平均粘結(jié)應(yīng)力無明顯增加;加載后期階段,剪跨區(qū)域的平均粘結(jié)應(yīng)力逐步降低,而錨固區(qū)域的平均粘結(jié)應(yīng)力顯著增加;隨著荷載的增加,深度銹蝕梁的承載機(jī)理由"梁效應(yīng)"向"拱效應(yīng)"轉(zhuǎn)變。基于"拱效應(yīng)"的受力特征,提出了深度銹蝕梁極限荷載的計(jì)算方法。

銹蝕型鋼構(gòu)件抗彎承載能力預(yù)測模型研究——進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)銹蝕后承栽性能退化機(jī)理研究，建立銹蝕鋼結(jié)構(gòu)壽命預(yù)測方法，不僅可以避免在役銹蝕鋼結(jié)構(gòu)工程重大事故發(fā)生，同時(shí)也可以為在役銹蝕鋼結(jié)構(gòu)工程的安全控制與維修加固提供決策。在總結(jié)金屬大氣腐蝕規(guī)律研究成果的...

基于銹蝕鋼筋與混凝土的粘結(jié)退化模型,分析了鋼筋銹蝕對(duì)鋼筋混凝土柱承載力計(jì)算模式和破壞模式的影響,建立了銹蝕鋼筋混凝土柱抗壓承載力的計(jì)算模型.利用一些近年來文獻(xiàn)上有關(guān)鋼筋混凝土銹蝕柱承載力的試驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)計(jì)算模型進(jìn)行了驗(yàn)證,并取得了較好的吻合度.可以為銹蝕柱的承載力分析提供可靠的理論預(yù)測.

銹蝕鋼筋混凝土柱承載力的計(jì)算模型——基于銹蝕鋼筋與混凝土的粘結(jié)退化模型，分析了鋼筋銹蝕對(duì)鋼筋混凝土柱承載力計(jì)算模式和破壞模式的影響，建立了銹蝕鋼筋混凝土柱抗壓承載力的計(jì)算模型．利用一些近年來文獻(xiàn)上有關(guān)鋼筋混凝土銹蝕柱承載力的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)計(jì)算模...

采用半濕通電法獲得小銹蝕率鋼筋混凝土梁,通過對(duì)銹蝕的鋼筋混凝土梁進(jìn)行加載試驗(yàn),獲得其承載性能。試驗(yàn)結(jié)果表明,半濕通電法能夠避免全濕通電法氧化不充分及試件尺寸限制的問題,可用于實(shí)驗(yàn)室獲取銹蝕鋼筋混凝土構(gòu)件,但銹蝕是不均勻的;對(duì)于小銹蝕率鋼筋混凝土梁,隨著銹蝕率增加,梁的開裂荷載和屈服荷載有所提高。

基于銹蝕鋼筋混凝土大偏心壓彎構(gòu)件承載能力退化的性能,考慮銹脹力引起的鋼筋周圍雙向應(yīng)力狀態(tài),建立了銹蝕開裂前鋼筋混凝土大偏心壓彎構(gòu)件承載力計(jì)算模型;考慮截面銹脹后幾何尺寸損失,又建立了銹蝕開裂后鋼筋混凝土大偏心壓彎構(gòu)件承載力計(jì)算模型.試驗(yàn)結(jié)果顯示:試驗(yàn)值與計(jì)算值符合較好,模型可用于銹蝕鋼筋混凝土大偏心壓彎構(gòu)件承載力計(jì)算分析.

corrosionratecalculationofsteelbarappliedby cccctianjinportengineeringinstituteco.,ltd.,tianjin300222,china) anodiccurrentmethodtoaccelerate calculatedcorrosioninitial timeofsteelbarbytheuseoffick^slaw,andthendeducedthecalculationformulaofcorrosionratebasedonfaraday^slawand verifiedbytheexperiments.theresearchconclusionsandtestmethodprovid

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第28卷增刊ivol.28sup.i工程力學(xué) 2011年6月june2011engineeringmechanics60 ——————————————— 收稿日期：2010-10-24；修改日期：2010-12-17 基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51008182)；住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部2008年科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目(2008-k2-9)；山東建筑大學(xué)博士科研基金項(xiàng)目 作者簡介：*李士彬(1978―)，男，山東禹城人，講師，博士，主要從事混凝土結(jié)構(gòu)基本理論方面的研究(e-mail:lsbtj@163.com)； 張鑫(1964―)，男，山東寧陽人，教授，博士，博導(dǎo)，主要從事工程結(jié)構(gòu)鑒定加固與改造方面的研究(e-mail:zhangxin1964@163.com); 賈留東(1963―)，男，山東菏澤人，副教授，學(xué)士，碩導(dǎo)，主要從事工程

為研究箍筋銹蝕鋼筋混凝土梁抗剪性能退化規(guī)律,在考慮質(zhì)量損失影響的基礎(chǔ)上,對(duì)48根混凝土中自然銹蝕光圓鋼筋試件進(jìn)行軸向拉伸試驗(yàn)。結(jié)果表明:鋼筋試件大多斷面整齊,基本無頸縮現(xiàn)象,表現(xiàn)為脆性破壞;隨著質(zhì)量損失的增大,鋼筋的屈服平臺(tái)縮短甚至消失,極限變形顯著減小。經(jīng)回歸分析,建立了自然銹蝕光圓鋼筋的強(qiáng)度退化模型?？紤]鋼筋銹蝕對(duì)箍筋截面面積和力學(xué)性能及混凝土截面的影響,基于《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb50010-2002)以剪壓破壞的受力特征為基礎(chǔ)建立的混凝土梁抗剪承載力計(jì)算公式,提出了箍筋銹蝕鋼筋混凝土梁的抗剪承載力估算公式。并且,對(duì)所提出的箍筋銹蝕鋼筋混凝土梁的抗剪承載力的理論預(yù)測進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好,且偏于安全。

混凝土中鋼筋銹蝕的研究 賈紅梅　閻貴平　教授　閆光杰 (北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院) 學(xué)科分類與代碼:62013099 【摘　要】　鋼筋腐蝕對(duì)混凝土耐久性和安全性有很大影響。筆者闡述了研究鋼筋銹蝕的原因、目的和意 義;研究了鋼筋在未開裂和裂縫狀態(tài)下的銹蝕機(jī)理,鋼筋的腐蝕過程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)電化學(xué)反應(yīng)過程;影響鋼筋銹蝕 的主要因素有混凝土的密實(shí)度、混凝土碳化、環(huán)境濕度、氯離子侵入等;對(duì)鋼筋腐蝕過程中的4個(gè)階段進(jìn)行了研究; 從銹后鋼筋截面面積損失率對(duì)結(jié)構(gòu)受力的影響進(jìn)行討論;從正常使用壽命和承載能力使用壽命兩方面對(duì)在役混凝 土結(jié)構(gòu)剩余壽命進(jìn)行預(yù)測;并提出了鋼筋銹蝕應(yīng)采取的預(yù)防措施,以提高結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性,減少耐久性破壞 造成的損失。研究的成果在工程上具有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。 【關(guān)鍵詞】　鋼筋銹蝕;耐久性;氯離子侵蝕;碳化;粘結(jié)性;

混凝土的鋼筋銹蝕課件

混凝土的鋼筋銹蝕ppt課件

混凝土的鋼筋銹蝕ppt課件

結(jié)合具體的工程實(shí)踐,闡述了建筑工程中混凝土內(nèi)鋼筋銹蝕量的破損檢測和非破損檢測方法,并對(duì)其檢測方法的種類及內(nèi)容作了探討,以確保鋼筋銹蝕的檢測。

結(jié)合鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在工程中的廣泛應(yīng)用,分析了混凝土中鋼筋的銹蝕機(jī)理,介紹了鋼筋銹蝕的檢測方法,進(jìn)行了鋼筋混凝土梁內(nèi)部鋼筋銹蝕現(xiàn)場測試,并對(duì)檢測結(jié)果進(jìn)行了分析,對(duì)于實(shí)際工程中防止鋼筋銹蝕具有一定的意義。

基于銹蝕鋼筋混凝土梁中鋼筋與混凝土之間粘結(jié)應(yīng)力退化的現(xiàn)象,結(jié)合鋼筋銹蝕后材料性能的劣化,對(duì)銹蝕鋼筋混凝土梁抗彎承載力進(jìn)行了研究。依據(jù)材料劣化后梁的截面平衡方程,引入粘結(jié)影響因子得到新的變形協(xié)調(diào)條件,將銹蝕后粘結(jié)力對(duì)抗彎承載力及破壞形式的影響劃分為四個(gè)銹蝕階段,建立了銹蝕后鋼筋混凝土梁抗彎承載力的計(jì)算模型,并利用該模型對(duì)比驗(yàn)證了已有試驗(yàn)梁的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。結(jié)果表明,模型計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好,說明計(jì)算模型有良好的工程實(shí)用價(jià)值。

由于混凝土開裂后鋼筋的銹蝕伴隨著很多不確定性,實(shí)際工程中鋼筋銹蝕程度的離散性又很大,另一方面,由于混凝土中的鋼筋銹蝕機(jī)理非常復(fù)雜,影響影響因素很多,因此,采用各種計(jì)算模型很難得到鋼筋銹蝕量,且與實(shí)測值誤差較大。將徑向基經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于銹蝕開裂后混凝土中鋼筋銹蝕量的評(píng)估,建立了評(píng)估鋼筋銹蝕量的智能信息模型。最后通過實(shí)際工程檢測結(jié)果驗(yàn)證了該方法的實(shí)際可行性,為鋼筋銹蝕量的預(yù)測提供了一條新的途徑。

本文以鋼筋混凝土梁為研究對(duì)象,重點(diǎn)分析了鋼筋銹蝕對(duì)混凝土梁結(jié)構(gòu)的破壞特征、鋼筋-混凝土應(yīng)變協(xié)調(diào)及混凝土梁剛度的影響。

為了研究混凝土內(nèi)鋼筋的銹蝕過程及其內(nèi)在機(jī)理,通過對(duì)不同銹蝕階段鋼筋與混凝土界面的細(xì)觀觀測,描述了銹蝕層的形成與發(fā)展過程,給出了鋼筋銹脹力的分布形態(tài),揭示了混凝土銹脹開裂過程和鋼筋銹蝕速率的時(shí)變過程.結(jié)果表明:鋼筋銹蝕產(chǎn)物的膨脹性以及鋼筋-混凝土界面區(qū)的多孔性,為鐵銹物向界面區(qū)孔隙內(nèi)的擴(kuò)散提供了條件,隨著銹蝕的進(jìn)行,原有的界面區(qū)逐漸演變?yōu)榛炷僚c鐵銹物混合的銹蝕層.銹蝕層的進(jìn)一步發(fā)展,不僅會(huì)導(dǎo)致鋼筋表面界面區(qū)逐漸密實(shí),阻礙混凝土保護(hù)層中氧氣和水分向銹蝕界面的輸送,使混凝土內(nèi)鋼筋銹蝕速率下降,而且會(huì)使銹蝕物在鋼筋表面產(chǎn)生對(duì)混凝土的膨脹力,最后導(dǎo)致混凝土開裂.