受腐蚀钢筋混凝土墩柱受侧向冲击后裂缝开展与破坏形态研究

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1、2015年第8期(总第310期)混凝土理论研究Number8in2015(TotalNo．310)ConcreteTHEORE11CALRESEARCHdoi：10．3969~．issn．1002-3550．2015．08．010受腐蚀钢筋混凝土墩柱受侧向冲击后裂缝开展与破坏形态研究邱春杰。方从启。杨帅，张龙建(上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海200240)摘要：通过对不同腐蚀率的钢筋混凝土墩柱的侧向冲击试验，研究腐蚀率对混凝土墩柱的变形，裂缝形成和发展及破坏形态的影响。试验采用落锤式冲击加载模拟墩柱受侧向冲击。通过改变落锤冲击

2、高度得到不同的冲击工况，观察记录墩柱的裂缝开展和破坏形态。试验结果表明：高腐蚀率的试件抗侧向冲击能力弱，延性差，随着腐蚀率的增加，试件破坏形态由纵向裂缝和斜裂缝控制的弯剪破坏向无预兆的剪切破坏转变。关键词：腐蚀；侧向冲击；弯剪破坏；剪切破坏中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2015)08—0039—04StudyofcrackdevelopmentandfailuremodeofcorrodedreinforcedconcretecolumnunderlateralImpactQ彤Chunjie，F

3、ANGCongqi，YANGShuai，ZHANGLongjian(SchoolofNavalArchitecture，OceanandCi、，ilEngineering，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Studytheinfluenceofcorrosionratetotheconcretecolumns'deformation，crackdevelopmentanddamagemodeunderlateralimpactbyexperiments．Us

4、ingdrophammerimpacttesttosimulatepiercolumnssubjectedtolateralimpact．Observeandrecordthecrackdevelopmentandfailurepattern．TestresultsshowthattheresistancetolateralimpactabilityandductilityofspecimenswithhighCOITO—sionratioispoor．Withtherisingofcorrosionrate，thefailurepat

5、ternchangedfrombendingshearfailurewhichiscontrolledbythever-ilealcracksandthebendingshearcrackstotheshearfailure．Keywords：corosion；lateralimpact；bendingshearfailure；shearfailure了试验研究，G．Hughes等人完成了92根钢筋混凝土梁0引言的冲击性能试验研究，试验主要量测了撞击力时程和跨中随着我国交通事业的飞速发展，大量公路桥梁以及内位移时程。陈肇元等人通过试验研

6、究探讨了钢筋混凝土河、沿海、跨海桥梁不断兴建。然而车辆、船舶撞击桥墩的柱在轴向冲击荷载下的破坏形态、变形性能及其设计方事故发生频率也不断上升。2007年，广东九江大桥发生运法。李珠等对钢管混凝土短柱的轴向冲击动力特性以及轴沙船撞击桥墩事故，导致九江大桥桥面部分断裂，坍塌长压下钢管混凝土侧向冲击性能进行了一系列试验研度达200m，损失惨重⋯。桥墩撞击事故由于其具有：事故究一。虽然对于混凝土结构的抗冲击性能试验研究已有极端性强、人员伤亡率高、经济损失大等特点而受到越大量基础，但这些研究较多集中于钢筋混凝土梁的冲击性来越多的重视。能研究，对于

7、钢混柱的抗冲击性能研究则较多集中于轴向桥墩作为支撑桥梁上部结构的主要构件，不仅承受上冲击，侧向冲击研究相对较少，而钢筋腐蚀对钢混柱侧向冲部恒载，车辆动载作用以及地震，风浪等突发荷载，同时还击性能影响的研究更是几乎未见。本文通过8根不同腐蚀受环境侵蚀作用，如大气环境下混凝土碳化，北方寒冷地率的钢筋混凝土墩柱的侧向落锤冲击试验来研究钢筋腐蚀区冻融循环，海洋环境高浓度氯盐造成的钢筋腐蚀以及浪对于钢混墩柱受侧向冲击后裂缝开展和破坏形态的影响。溅区的干湿循环等。其中钢筋腐蚀是钢筋混凝土桥墩所面1试验过程临的最大的耐久性问题J。钢筋腐蚀造成钢筋混凝

8、土桥墩承载能力降低，刚度退化，黏结力丧失等，进而影响桥墩抗1．1试件制作车船撞击等性能。试验共设计制作8根钢筋混凝土圆形墩柱，整体试件目前国内外不少学者对混凝土结构的冲击性能展开高度900nun，墩柱有效高