本文選題：鋼筋混凝土梁　切入點(diǎn)：承載力　出處：《遼寧工程技術(shù)大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中,銹蝕和疲勞雙破壞因素的共同作用是引起結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承載力下降、發(fā)生破壞的嚴(yán)重因素。本文對(duì)往復(fù)荷載作用后銹蝕鋼筋混凝土梁承載力進(jìn)行理論分析和數(shù)值模擬,具體工作如下：首先,對(duì)現(xiàn)有銹蝕鋼筋混凝土梁疲勞承載力研究進(jìn)行總結(jié)分析,并在此基礎(chǔ)上展開(kāi)往復(fù)荷載作用后銹蝕鋼筋混凝土梁承載力的理論分析。分析中僅考慮鋼筋在銹蝕及疲勞因素作用下性能的退化。先推導(dǎo)出銹蝕因素影響下鋼筋混凝土梁承載力計(jì)算模型,之后推導(dǎo)出往復(fù)荷載作用下鋼筋混凝土梁承載力計(jì)算模型,進(jìn)而結(jié)合二者推導(dǎo)出往復(fù)荷載作用下銹蝕鋼筋混凝土梁承載力計(jì)算模型。其次,運(yùn)用ABAQUS有限元軟件進(jìn)行無(wú)銹蝕鋼筋混凝土梁的承載力數(shù)值模擬和往復(fù)荷載作用后銹蝕鋼筋混凝土梁承載力的數(shù)值模擬后,通過(guò)無(wú)銹蝕鋼筋混凝土梁的數(shù)值模擬結(jié)果與其對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果相對(duì)照,來(lái)驗(yàn)證有限元方法進(jìn)行數(shù)值模擬方法的有效性。再通過(guò)往復(fù)荷載作用下銹蝕鋼筋混凝土梁承載力的數(shù)值模擬結(jié)果與前文推導(dǎo)出的理論計(jì)算結(jié)果相對(duì)照,以此來(lái)驗(yàn)證理論推導(dǎo)模型的合理性。之后根據(jù)不同銹蝕率不同循環(huán)次數(shù)往復(fù)荷載作用后的數(shù)值模擬結(jié)果來(lái)分析銹蝕率及往復(fù)荷載循環(huán)次數(shù)對(duì)鋼筋混凝土梁的屈服荷載與極限撓度的影響。研究結(jié)果表明：屈服荷載值隨鋼筋銹蝕率和往復(fù)荷載循環(huán)次數(shù)的增加而減小,極限撓度值隨鋼筋銹蝕率和往復(fù)荷載循環(huán)次數(shù)的增加而增大；鋼筋銹蝕率及往復(fù)荷載循環(huán)次數(shù)對(duì)屈服荷載的影響程度比較接近,但鋼筋銹蝕率對(duì)極限撓度的影響大于往復(fù)荷載循環(huán)次數(shù)的影響。最后,將應(yīng)力比引入分析中,進(jìn)行不同應(yīng)力比往復(fù)荷載作用后銹蝕鋼筋混凝土梁承載力的數(shù)值模擬。當(dāng)鋼筋疲勞破壞最大應(yīng)力不變時(shí),增大應(yīng)力比,鋼筋應(yīng)力幅值減小,從而導(dǎo)致鋼筋疲勞壽命增加,進(jìn)而導(dǎo)致鋼筋在相同循環(huán)次數(shù)的往復(fù)荷載作用后其強(qiáng)度和截面面積減小程度變小,從而影響鋼筋混凝土梁的承載性能。分析得出：鋼筋混凝土梁的屈服荷載受往復(fù)荷載應(yīng)力比影響顯著,應(yīng)力比對(duì)屈服荷載的影響程度大于銹蝕率的影響,而鋼筋混凝土梁的極限撓度受往復(fù)荷載應(yīng)力比的影響在應(yīng)力比較小時(shí)顯著,較大時(shí)變小,應(yīng)力比與銹蝕率對(duì)極限撓度的影響程度基本一致。
[Abstract]:In reinforced concrete structures or members, the joint action of corrosion and fatigue failure factors is the serious factor that leads to the decrease of the bearing capacity and the failure of the structures or members.In this paper, the bearing capacity of corroded reinforced concrete beams subjected to reciprocating loads is analyzed theoretically and numerically. The specific work is as follows: firstly, the fatigue bearing capacity of corroded reinforced concrete beams is summarized and analyzed.On this basis, theoretical analysis of the bearing capacity of corroded reinforced concrete beams under reciprocating loads is carried out.In the analysis, only the degradation of steel bar performance under the action of corrosion and fatigue is considered.The calculation model of the bearing capacity of reinforced concrete beams under the influence of corrosion factors is first derived, and then the calculation model of the bearing capacity of reinforced concrete beams under reciprocating loads is derived.Furthermore, the calculation model of bearing capacity of corroded reinforced concrete beams under reciprocating load is derived.Secondly, the numerical simulation of the bearing capacity of corrosion-free reinforced concrete beams and the numerical simulation of the bearing capacity of corroded reinforced concrete beams under reciprocating loads are carried out by using ABAQUS finite element software.The validity of the finite element method is verified by comparing the numerical simulation results of the corrosion-free reinforced concrete beams with the corresponding experimental results.Then the numerical simulation results of the bearing capacity of corroded reinforced concrete beams under reciprocating loads are compared with the theoretical results derived above to verify the rationality of the theoretical model.The effects of corrosion rate and cyclic number of reciprocating loads on yield load and ultimate deflection of reinforced concrete beams are analyzed according to the numerical simulation results of reciprocating loads with different corrosion rates and cycles.The results show that the yield load value decreases with the increase of the corrosion rate of steel bar and the number of cycles of reciprocating load, and the ultimate deflection value increases with the increase of corrosion rate of steel bar and the number of cycles of reciprocating load.The corrosion rate of steel bar and the number of cycles of reciprocating load have a close effect on yield load, but the effect of corrosion rate of steel bar on limit deflection is greater than that on cyclic times of reciprocating load.Finally, the stress ratio is introduced into the analysis, and the numerical simulation of the bearing capacity of corroded reinforced concrete beams under reciprocating loads with different stress ratios is carried out.When the maximum stress of steel bar fatigue failure is constant, the stress amplitude decreases with the increase of stress ratio, which leads to the increase of fatigue life of steel bar.Then, the strength and cross-section area of steel bar decrease after the reciprocating load of the same cycle times, which affects the bearing capacity of reinforced concrete beam.The results show that the yield load of reinforced concrete beam is significantly affected by the ratio of reciprocating load to stress, and the effect of stress ratio is greater than that of corrosion rate.However, the ultimate deflection of reinforced concrete beams is significantly affected by the ratio of reciprocating load and stress. The stress ratio and corrosion ratio have the same effect on the ultimate deflection.
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU375.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1717351