局部区段锈蚀钢筋混凝土梁抗剪承载力试验的研究

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1、ADissertationSubmittedtotheAcademicDegreeCommitteeofShanghaiJiaoTongUniversityEXPERIMENTALSTUDYONTHESHERACAPACITYOFREINFORCEDCONCRETEBEAMWITHPARTIALLENGTHCORROSIONFinanciallysupportedbyTheNationalNaturalScienceFoundationofChina(No.50508020)ByLiBingSpecialty:StructuralEngineering

2、Supervisor:AssociateProf.WangXiaohuiSchoolofNavalArchitecture,OceanandCivilEngineeringShanghaiJiaoTongUniversityShanghai200240,P.R.ChinaJanuary2011万方数据上海交通大学硕士学位论文摘要局部区段锈蚀的钢筋混凝土梁抗剪承载力试验研究摘要钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性的重要因素之一。现阶段，对锈蚀钢筋混凝土构件正截面承载能力的研究较多，对斜截面抗剪承载力的研究则相对较少；且现有的研究，大部分均假定锈蚀构件中纵向受力

3、钢筋全长锈蚀，但在实际的构件中，钢筋的锈蚀可能发生在构件的某一局部区段内；虽有试验对某一局部区段锈蚀梁的抗剪承载力进行了试验研究，但试验梁中局部区段内纵向钢筋外露或者纵向钢筋与混凝土间完全无粘结，这与实际情况不大符合。鉴于目前局部区段锈蚀梁抗剪承载力的研究现状和实际工程中钢筋锈蚀沿构件长度的不均匀性，本文设计了14根钢筋混凝土梁，其中２根正常梁作为参考梁，8根为一侧剪跨内有局部锈蚀区段的梁；为比较相同局部区段内完全无粘结梁的力学性能与局部锈蚀区段梁力学性能的差异，设计了4根一侧剪跨内局部区段内完全无粘结梁，并进行了试验梁在两对称集中荷载作用下的抗剪性能

4、试验。通过对不同特征试验梁的裂缝分布、破坏模式和极限承载力的对比分析，研究了一侧剪跨内不同长度局部区段内不同的锈蚀特征对梁受力性能和承载力的影响。试验结果表明，一侧剪跨局部区段无粘结梁、锈蚀梁的力学性能与正常梁有很大的区别：因局部区段内的完全无粘结，局部区段无粘结梁在无粘结一侧的剪跨区内无斜裂缝，梁可能发生粘结完好一侧的剪切破坏，也可能发生弯曲破坏。其极限承载力也相对较高；对局部区段锈蚀梁，虽然所有的试件均因剪跨内的锈蚀区段而破坏，但随着锈蚀区段长度的增长和其内钢筋锈蚀率的增加，梁呈现出较脆的破坏模式和较低的极限承载力。当梁一侧剪跨内的锈蚀区段中有较高

5、的钢筋锈蚀率时，且箍筋连续锈断时，梁在很低荷载作用时就可能发生脆性断裂破坏。因此，在对锈蚀钢筋混凝土梁的力学特征和承载能力的试验研究中，忽视锈蚀尤其是坑蚀对纵向受力钢筋和箍筋的影响，用局部区段无粘结梁来研究锈蚀钢筋混凝土梁的力学特征和承载能力，可能会导致对局部区段锈蚀钢筋混凝土梁承载能力的评估过高，从而忽视因局部区段内纵向钢筋的较大坑蚀和箍筋的锈断引起的构件发生突然脆性破坏的危害。这一试验填补了目前一侧剪跨内局部锈蚀钢筋混凝土梁抗剪研究的空白，并且对局部区段锈蚀的钢筋混凝土构件的剩余寿命预测给出了一定的建议。关键词：钢筋混凝土梁，抗剪承载力，锈蚀，完全

6、无粘结，局部区段I万方数据上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTEXPERIMENTALSTUDYONTHESHEARCAPACITYOFRCBEAMWITHPARTIALLENGTHCORROSIONABSTRACTCorrosionofreinforcingbarisoneofimportantfactorsthataffectthedurabilityofreinforcedconcrete(RC)structures.Atpresent,mostresearchworkontheflexuralcarryingcapacityofcorrod

7、edRCmembershasbeencarriedoutwhilelittleresearchworkontheshearcarryingcapacityofcorrodedRCmembershasbeendone.Amongtheabovementionedresearchwork,theassumptionthatthewholelongitudinaltensilebarswerecorrodedwasmostlyused.However,thecorrosionofthelongitudinaltensilebarsmayoccuronlywi

8、thinpartiallengthoftheelements.Althoughexperime