本文關(guān)鍵詞： 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 縱筋 箍筋 銹蝕率 粘結(jié)強(qiáng)度 滑移 質(zhì)量損失率 銹脹裂縫寬度 重復(fù)加載 模型　出處：《浙江大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：粘結(jié)是鋼筋和混凝土之間一種復(fù)雜的相互作用,其對構(gòu)件的開裂、內(nèi)力分布、撓度以及地震作用下的滯回性能等有重要的影響。良好的粘結(jié)可以使鋼筋混凝土構(gòu)件充分發(fā)揮其力學(xué)性能并保證其耐久性能。然而,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在長期服役過程中,由于氯鹽侵蝕或混凝土碳化等因素影響,混凝土內(nèi)部鋼筋逐漸銹蝕并引發(fā)保護(hù)層銹脹開裂,這將進(jìn)一步導(dǎo)致粘結(jié)性能發(fā)生劣化。作為鋼筋混凝土最基本的屬性,粘結(jié)性能變差將直接導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形增大、承載力降低等一系列不利現(xiàn)象。因此,深入研究銹蝕鋼筋與混凝土之間粘結(jié)性能的劣化規(guī)律對于準(zhǔn)確評估銹蝕鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能和服役性能具有重要意義。本文針對變形鋼筋與普通混凝土之間的粘結(jié)滑移性能開展了系統(tǒng)的研究,具體研究內(nèi)容如下:(1)基于梁端式試件開展了不同保護(hù)層厚度以及箍筋間距的梁端式拔出試驗(yàn),研究了變形鋼筋與普通混凝土之間的粘結(jié)滑移性能。對實(shí)測粘結(jié)應(yīng)力-滑移曲線以及文獻(xiàn)中試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析,深入討論了粘結(jié)應(yīng)力-滑移曲線上升段和下降段的粘結(jié)滑移機(jī)理,提出了表征保護(hù)層及箍筋綜合約束能力的參數(shù)K。以約束參數(shù)K為控制變量,給出了粘結(jié)破壞模式的判別方法以及峰值滑移量的估算公式,最后建立了由約束參數(shù)K決定的局部粘結(jié)應(yīng)力-滑移本構(gòu)關(guān)系模型。(2)基于鋼筋混凝土梁試件開展了不同縱筋銹蝕率和不同箍筋間距的梁式粘結(jié)試驗(yàn),重點(diǎn)分析了保護(hù)層厚度、箍筋以及腐蝕電流密度對粘結(jié)強(qiáng)度劣化規(guī)律的影響機(jī)理,基于本文及文獻(xiàn)中大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立了由外部約束決定并考慮腐蝕電流密度影響的粘結(jié)強(qiáng)度退化模型;最后探討了鋼筋混凝土梁力學(xué)性能劣化規(guī)律與粘結(jié)性能劣化規(guī)律之間的關(guān)系。(3)基于一系列縱筋及箍筋一起銹蝕的偏心拔出試件,研究了混凝土保護(hù)層的銹脹開裂模式以及粘結(jié)強(qiáng)度的劣化規(guī)律。通過設(shè)置不同的縱筋銹蝕率、箍筋銹蝕率、保護(hù)層厚度以及箍筋間距并與縱筋單獨(dú)銹蝕的試驗(yàn)結(jié)果相比較,獲得了箍筋銹蝕對縱向銹脹裂縫寬度和粘結(jié)強(qiáng)度的影響規(guī)律;基于本文試驗(yàn)結(jié)果,提出了橫向銹脹裂縫表面寬度預(yù)測公式和以箍筋平均質(zhì)量損失率為變量的粘結(jié)強(qiáng)度折減系數(shù);最后建立了綜合考慮縱筋銹蝕、箍筋銹蝕率等因素的粘結(jié)強(qiáng)度退化模型。(4)基于一系列僅縱筋發(fā)生銹蝕的偏心拔出試件,比較了不同保護(hù)層厚度、不同箍筋間距條件下縱向銹脹裂縫表面寬度隨縱筋銹蝕率的增長規(guī)律以及粘結(jié)強(qiáng)度隨表面裂縫寬度的劣化規(guī)律,揭示了縱筋質(zhì)量損失率、保護(hù)層銹脹裂縫表面寬度以及粘結(jié)強(qiáng)度三者之間的潛在聯(lián)系。利用本文建立的橫向裂縫寬度預(yù)測模型以及反映箍筋銹蝕影響的粘結(jié)強(qiáng)度折減系數(shù),推導(dǎo)得到了以縱向銹脹裂縫表面寬度、橫向裂縫表面寬度為控制變量的銹蝕鋼筋混凝土粘結(jié)強(qiáng)度預(yù)測模型。(5)基于一系列僅縱筋發(fā)生銹蝕的偏心拔出試件,比較了單調(diào)加載與重復(fù)加載下粘結(jié)強(qiáng)度以及粘結(jié)應(yīng)力-滑移曲線特征隨縱筋銹蝕率的變化規(guī)律,探究了應(yīng)力水平、重復(fù)加載次數(shù)以及縱筋質(zhì)量損失率對殘余滑移增長規(guī)律的影響,建立了不受鋼筋銹蝕影響的殘余滑移的累積增長經(jīng)驗(yàn)公式。利用殘余滑移累積增長經(jīng)驗(yàn)公式,推導(dǎo)得到了普通及銹蝕鋼筋混凝土重復(fù)荷載作用后的局部粘結(jié)應(yīng)力-滑移本構(gòu)關(guān)系模型以及粘結(jié)疲勞壽命預(yù)測模型�；谄趬勖A(yù)測模型,進(jìn)一步獲得了鋼筋銹蝕對粘結(jié)疲勞壽命的影響規(guī)律。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU375

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1553351