【摘要】：鋼筋混凝土(本文簡稱RC)結(jié)構(gòu)耐久性越來越受到國內(nèi)外工程界的關(guān)注,海洋氯化物環(huán)境下氯離子的侵蝕導(dǎo)致的混凝土內(nèi)部鋼筋銹蝕成為RC結(jié)構(gòu)的主要劣化現(xiàn)象之一。在實(shí)際工程中,由于結(jié)構(gòu)服役環(huán)境的復(fù)雜性,RC柱內(nèi)部的縱向鋼筋銹蝕程度往往不同,呈局部、非連續(xù)、非對稱的非均勻銹蝕�，F(xiàn)階段關(guān)注鋼筋非均勻銹蝕對RC柱壓彎性能的研究較少。鑒于此,本文采用實(shí)驗(yàn)調(diào)查與數(shù)值模擬相結(jié)合的方式對單側(cè)銹蝕RC柱力學(xué)性能的退化機(jī)理展開研究,并嘗試對銹蝕RC柱的壓彎承載力做定量評價(jià)。本研究的實(shí)驗(yàn)調(diào)查以大小偏心、鋼筋銹蝕分布以及鋼筋銹蝕程度等為實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)計(jì)了 13根試驗(yàn)柱,采用電化學(xué)方法模擬鋼筋銹蝕,通過偏心加載試驗(yàn)對銹蝕RC柱的壓彎性能進(jìn)行調(diào)查。在實(shí)驗(yàn)調(diào)查的基礎(chǔ)上,本文還通過有限元分析軟件DIANA對試驗(yàn)柱進(jìn)行模擬,數(shù)值模擬在一定程度上再現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象�；趯�(shí)驗(yàn)調(diào)查和數(shù)值模擬結(jié)果,在本研究范圍內(nèi),得出以下有益的結(jié)論:(1)鋼筋銹蝕導(dǎo)致混凝土發(fā)生銹脹開裂,銹脹裂縫的總裂縫寬度隨鋼筋銹蝕失重率的增加而增長。根據(jù)二者的相關(guān)關(guān)系提出二次回歸公式,為現(xiàn)場混凝土結(jié)構(gòu)損傷評價(jià)體系的建立積累了基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)。(2)對于大偏心受壓柱,受拉鋼筋銹蝕導(dǎo)致的有效截面減小降低了鋼筋的名義屈服強(qiáng)度,直接引起承載能力下降。受拉鋼筋銹蝕導(dǎo)致的粘結(jié)退化還可能引起以下后果:i)降低試件的受彎開裂荷載,減少試件的受彎裂縫數(shù)量;ii)粘結(jié)退化導(dǎo)致鋼筋和混凝土之間的協(xié)同工作能力受損,致使試件的剛度降低,彎曲變形向跨中集中。(3)對于大偏心受壓柱,受壓鋼筋銹蝕導(dǎo)致的銹脹裂縫使壓區(qū)混凝土力學(xué)性能受損,降低了試件峰值后的延性。受壓鋼筋銹蝕越嚴(yán)重,延性越差,其破壞模式有向脆性破壞轉(zhuǎn)變的趨勢。(4)對于小偏心受壓柱,試件的承載力主要受受壓鋼筋銹蝕的影響,其銹蝕程度越大,承載力越小;受拉鋼筋銹蝕導(dǎo)致的粘結(jié)失效使受彎變形向跨中集中,而受壓鋼筋銹蝕導(dǎo)致的銹脹裂縫使壓區(qū)混凝土力學(xué)性能受損,上述結(jié)果都會(huì)使試件破壞時(shí)的壓潰區(qū)域增大,破壞更加嚴(yán)重。(5)在中等銹蝕程度(在本研究中銹蝕失重率約為5%)情況下,偏心受壓柱在加載過程中基本滿足平截面假定。因此,仍然可以繼續(xù)使用傳統(tǒng)壓彎理論對銹蝕RC柱的壓彎性能進(jìn)行評價(jià)。(6)通過借鑒Abul K.Azad和Mohammed A.Al-Osta兩位學(xué)者的兩步法定量評價(jià)單側(cè)銹蝕RC柱的承載力。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果回歸得到大小偏壓折減系數(shù),并通過相關(guān)研究數(shù)據(jù)驗(yàn)證了其適用性。
【圖文】：

第一章緒論逡逑１．１研究背景及意義逡逑隨著十九世紀(jì)二十年代波特蘭水泥的誕生，混凝土逐漸成為人類使用最廣泛逡逑的材料。通過鋼筋補(bǔ)強(qiáng)得到的ＲＣ結(jié)構(gòu)能夠?qū)摻詈突炷劣行ЫY(jié)合在一起，取逡逑長補(bǔ)短，能充分發(fā)揮二者的材料性能，加之其材料來源廣泛、可塑性高、整體性逡逑好、施工簡易、結(jié)構(gòu)阻尼大并具有良好的耐久性等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為最主要的結(jié)構(gòu)逡逑形式。自從２００１年我國加入ＷＴＯ以后，經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，城市建設(shè)速度不逡逑斷加快，混凝土用量與日俱增。從２００９年開始我國的水泥產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的逡逑百分比己超過５０°／。，到２０１４年更是達(dá)到了峰值２４．８億噸［１］，占比５９．３％，儼然逡逑成為世界第一的水泥生產(chǎn)和消耗大國。從人均水泥消耗量來看，２０１４年達(dá)到了逡逑驚人的１８１１ｋｇ／人，僅次于海灣的石油國家沙特阿拉伯。與世界各發(fā)達(dá)國家的峰逡逑值相比，也超過２？３倍，由此可見ＲＣ結(jié)構(gòu)在我國使用的普遍性和重要性。逡逑

（ａ）混凝土表面銹脹開裂邐（ｂ）混凝土表面腐蝕嚴(yán)重甚至脫落逡逑圖１．１混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕嚴(yán)重逡逑過去人們一直認(rèn)為混凝土是一種耐久性非常好的材料，無須對其進(jìn)行定期維逡逑護(hù)即可長期使用，，所以在設(shè)計(jì)和施工過程中更加關(guān)注其適用性和安全性，而忽視逡逑了上述性能在時(shí)間軸上的變化即耐久性能。隨著混凝土使用范圍的擴(kuò)大，ＲＣ建逡逑筑不可避免地面臨更為嚴(yán)酷的服役環(huán)境，再加上砂石等優(yōu)質(zhì)骨料的枯竭、施工過逡逑程中過分追求效率而導(dǎo)致的施工質(zhì)量管理不善以及后期維護(hù)管理懈怠帶來的劣逡逑化進(jìn)程加速等原因，近年來在設(shè)計(jì)使用壽命到來之前ＲＣ結(jié)構(gòu)的諸性能大幅下降逡逑的早期劣化現(xiàn)象在國內(nèi)外層出不窮。混凝土結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生劣化，其安全性和適用逡逑１逡逑
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU375

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2603698