鋼筋混凝土梁銹脹模擬及其對抗剪性能的影響
發(fā)布時間:2023-10-29 13:30
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在房屋建筑、公路橋梁等基礎設施建設中使用廣泛。不利環(huán)境等影響下,該類結(jié)構(gòu)容易發(fā)生鋼筋銹蝕問題。銹蝕不僅引起鋼筋截面損失,退化鋼筋與混凝土間的粘結(jié)性能,銹蝕產(chǎn)物體積膨脹還會引起混凝土保護層的剝落,造成混凝土截面損傷。銹蝕混凝土截面損傷對構(gòu)件抗剪性能影響尤為顯著,但相關(guān)研究相對較少。為此,本文通過試驗和有限元方法對鋼筋混凝土構(gòu)件保護層銹脹剝落及其對構(gòu)件抗剪承載力的影響進行了研究,具體內(nèi)容如下:(1)開展14片鋼筋混凝土梁的快速銹蝕試驗,通過對銹脹裂縫的觀測以及鉆芯取樣等方法,研究了鋼筋銹蝕影響下混凝土保護層銹脹損傷發(fā)展規(guī)律。對銹蝕混凝土開展抗剪性能試驗,探討了鋼筋銹蝕、混凝土截面損傷等對混凝土梁抗剪破壞模式、撓度變形以及極限承載力等的影響。(2)考慮骨料與砂漿交界面的模擬、骨料的隨機分布、鋼筋的非均勻銹蝕等影響建立鋼筋混凝土銹脹開裂隨機骨料模型。分析了銹蝕率、鋼筋直徑、保護層厚度以及鋼筋位置等因素對保護層損傷和剝落形態(tài)的影響。提出了銹蝕混凝土保護層脹裂簡化預測模型。(3)提出了銹脹損傷影響下混凝土梁抗剪承載力有限元模擬方法?紤]銹蝕鋼筋截面損失、材料性能退化、粘結(jié)性能劣化退化...
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及研究意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 鋼筋銹蝕機理及影響因素
1.2.2 鋼筋混凝土銹脹損傷機制
1.2.3 鋼筋混凝土間粘結(jié)性能
1.2.4 銹蝕鋼筋混凝土梁抗彎性能研究
1.2.5 銹蝕鋼筋混凝土梁抗剪性能
1.3 存在的問題及不足
1.4 本文的主要研究內(nèi)容
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線圖
第2章 鋼筋混凝土梁銹脹損傷及抗剪性能退化試驗
2.1 試驗設計
2.1.1 試件設計
2.1.2 鋼筋快速銹蝕試驗
2.1.3 抗剪性能試驗
2.2 鋼筋混凝土銹脹損傷發(fā)展
2.3 銹蝕混凝土梁抗剪性能演變
2.4 本章小結(jié)
第3章 鋼筋混凝土銹脹的隨機骨料模擬與分析
3.1 銹脹損傷的隨機骨料模型
3.1.1 鋼筋非均勻銹蝕的計算
3.1.2 模型參數(shù)以及網(wǎng)格劃分
3.2 銹脹損傷模型驗證
3.3 銹脹剝落過程分析
3.4 鋼筋混凝土銹蝕損傷影響分析
3.4.1 鋼筋直徑
3.4.2 保護層厚度
3.4.3 骨料級配
3.4.4 鋼筋間距
3.4.5 鋼筋位置
3.5 混凝土銹脹預測簡化模型
3.6 本章小結(jié)
第4章 銹脹損傷下混凝土梁抗剪性能模擬與分析
4.1 銹蝕混凝土抗剪性能有限元模型
4.1.1 材料屬性及其本構(gòu)模型
4.1.2 鋼筋力學性能退化
4.1.3 粘結(jié)滑移退化模型
4.1.4 保護層剝落的處理
4.2 抗剪性能退化模型計算驗證
4.3 銹蝕混凝土梁抗剪性能影響因素分析
4.3.1 混凝土銹脹損傷影響
4.3.2 粘結(jié)性能退化影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 研究展望
參考文獻
致謝
個人簡歷及在學期間的研究成果
本文編號:3858175
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【學位級別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及研究意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 鋼筋銹蝕機理及影響因素
1.2.2 鋼筋混凝土銹脹損傷機制
1.2.3 鋼筋混凝土間粘結(jié)性能
1.2.4 銹蝕鋼筋混凝土梁抗彎性能研究
1.2.5 銹蝕鋼筋混凝土梁抗剪性能
1.3 存在的問題及不足
1.4 本文的主要研究內(nèi)容
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線圖
第2章 鋼筋混凝土梁銹脹損傷及抗剪性能退化試驗
2.1 試驗設計
2.1.1 試件設計
2.1.2 鋼筋快速銹蝕試驗
2.1.3 抗剪性能試驗
2.2 鋼筋混凝土銹脹損傷發(fā)展
2.3 銹蝕混凝土梁抗剪性能演變
2.4 本章小結(jié)
第3章 鋼筋混凝土銹脹的隨機骨料模擬與分析
3.1 銹脹損傷的隨機骨料模型
3.1.1 鋼筋非均勻銹蝕的計算
3.1.2 模型參數(shù)以及網(wǎng)格劃分
3.2 銹脹損傷模型驗證
3.3 銹脹剝落過程分析
3.4 鋼筋混凝土銹蝕損傷影響分析
3.4.1 鋼筋直徑
3.4.2 保護層厚度
3.4.3 骨料級配
3.4.4 鋼筋間距
3.4.5 鋼筋位置
3.5 混凝土銹脹預測簡化模型
3.6 本章小結(jié)
第4章 銹脹損傷下混凝土梁抗剪性能模擬與分析
4.1 銹蝕混凝土抗剪性能有限元模型
4.1.1 材料屬性及其本構(gòu)模型
4.1.2 鋼筋力學性能退化
4.1.3 粘結(jié)滑移退化模型
4.1.4 保護層剝落的處理
4.2 抗剪性能退化模型計算驗證
4.3 銹蝕混凝土梁抗剪性能影響因素分析
4.3.1 混凝土銹脹損傷影響
4.3.2 粘結(jié)性能退化影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 研究展望
參考文獻
致謝
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