模拟酸雨环境下圆钢管再生混凝土纯弯力学性能研究

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1、分类号______________________________密级____________公开______________ＵＤＣ______________________________编号______________________________硕士学位论文模拟酸雨环境下圆钢管再生混凝土纯弯力学性能研究学位申请人：胡志慧学科专业：结构工程指导教师：黄宏教授答辩日期：2018年6月3日独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已

2、经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人签名_______________日期____________关于论文使用授权的说明本人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定，本论文无保密内容。本人签名____________导师签名__________

3、日期___________摘要模拟酸雨环境下圆钢管再生混凝土纯弯力学性能研究摘要本文通过对圆钢管（再生）混凝土试件进行模拟酸雨环境下的腐蚀试验和酸雨腐蚀后的纯弯试验来分析酸雨腐蚀环境对试件纯弯力学性能的影响，并采用有限元分析软件ABAQUS对所有试件的纯弯受力全过程进行分析研究。基于壁厚折减和双重折减（壁厚和材性双重折减）两种方式来考虑酸雨环境对试件的腐蚀影响，分别采用江西省和国家钢管混凝土结构技术规程（范）中相应承载力计算公式来计算各试件的抗弯承载力，分析酸雨腐蚀环境对抗弯承载力的影响；在此基础上，根据钢材所受腐蚀深度与腐蚀时间的相关性，建议了在

4、酸雨腐蚀环境下钢管混凝土抗弯承载力的理论计算方法。本文主要的研究工作具体包括：（1）将3根圆钢管普通混凝土试件和3根圆钢管再生混凝土试件分别置于已配置好的模拟酸雨溶液中进行腐蚀试验，待其分别达到目标腐蚀10%、20%、30%时停止腐蚀试验。通过对腐蚀试验的详细描述，介绍其腐蚀试验的方法、步骤，及其在腐蚀过程中出现的现象。结果表明，在一定腐蚀范围内（腐蚀率0%-30%），圆钢管（再生）混凝土试件壁厚的减少量与法拉第电化学腐蚀定律理论计算值较为吻合。（2）对所有试件（包括2根未腐蚀试件，共8根）进行纯弯曲力学性能试验研究，对在不同酸雨腐蚀率（0%-30

5、%）及不同核心混凝土类型（普通、再生）下试件的破坏形态、弯矩-应变、弯矩-跨中挠度等相关曲线进行对比分析。结果表明，在纯弯荷载作用下，混凝土类型对该类试件的破坏形态无明显影响；但不同酸雨腐蚀率对试件的力学性能有较大影响，且可以看出所有试件的弹性阶段刚度和其极限承载力均随着腐蚀率的增加而呈现出明显的降低趋势。（3）分别从壁厚折减和双重折减两个方面来考虑酸雨环境的腐蚀影响，利用有限元分析软件ABAQUS对所有试件进行建模分析。将有限元所得计算结果与试验结果进行对比，在该建模方法的正确性得以验证的基础上，建立典型纯弯试件并对其破坏形态、荷载分配、钢管与核

6、心混凝土之间相互作用等进行理论分析。（4）在采用壁厚折减和双重折减两种方式来考虑酸雨腐蚀影响的基础上，结合江西省地方标准和国家标准中相应的承载力公式来计算酸雨腐蚀后圆钢管（再生）混凝土抗弯承载力；最后根据钢材所受腐蚀深度与腐蚀时间的相关性，建议了在酸雨腐蚀环境下钢管混凝土的抗弯承载力理论计算方法。关键词：圆钢管再生混凝土，酸雨腐蚀，纯弯试验，有限元模拟，承载力计算IAbstractSTUDYONPUREBENDINGMECHANICALPROPERTIESOFRECYCLEDCONCRETE-FILLEDCIRCULARSTEELTUBEUNDER

7、SIMULATEDACIDRAINENVIRONMENTABSTRACTInthispaper,theeffectsofacidraincorrosionenvironmentonthemechanicalpropertiesofrecycledconcrete-filledcircularsteeltubesareanalyzedbysimulatingthecorrosiontestinacidrainenvironmentandthepurebendingtestafteracidraincorrosion.Finiteelementanal

8、ysissoftwareABAQUSisusedtoanalyzethewholeprocessofpurebending