锈蚀钢筋混凝土梁受弯性能有限元分析

《锈蚀钢筋混凝土梁受弯性能有限元分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第37卷第5期四川建筑科学研究2011年1O月SichuanBuildingScience47锈蚀钢筋混凝土梁受弯性能有限元分析庄悦，吴庆(江苏科技大学土木工程与建筑学院，江苏镇江212003)摘要：在考虑锈蚀引起的钢筋横截面损失和粘结强度下降的前提下，建立锈蚀钢筋混凝土梁的有限元分析模型。钢筋单元采用三维杆单元，混凝土单元采用8节点实体单元，钢筋与混凝土之间的粘结单元采用非线性弹簧单元。利用大型有限元ANSYS分析软件，对锈蚀梁的受力性能进行模拟分析，模拟结果与试验方法结果吻合，说明采用非线性有限元方法分析锈蚀梁受力性能正确有效。关键词：锈

2、蚀；有限元；受弯中图分类号：TU375文献标识码：A文章编号：1008—1933(2011)05—047—04Finiteelementanalysisofflexuralbehavi0r0fcorrodedreinforcedconcretebeams-ZHUANGYue．WUQing(CollegeofCivilEngineeringandArchitecture，JiangsuUniversityofScienceandTechnology，Zhenjiang212003，China)Abstract：Thesectionlossofs

3、teelbarsanddegradationofbondintensityweretakenintoconsiderationinthisstudy．Thethree-dimensionalrodelementwastakenasthesteelbarelement，theeight-nodesolidelementastheconcreteelement，andthenonlinearspringelementasthebondingelementbetweenthesteelbarsandconcrete．Thebeatingcapaci

4、tyofthemi~omedconcretebeamwitllcorrodedsteelbarswassimulatedbymakinguseofthelarge．scalefiniteelementsoftwareANSYS．SimilarityoftheANSYSsimulationresultstoexperimentresultsmanifestedthatthenonlinearfiniteelementanalysisforthereinforcedconcretebeamwithcorrodedsteelbarswasrelia

5、bleandaccurate．Keywords：corrosion；finiteelement；flexural截面面积与未锈蚀钢筋的截面面积相同，钢筋的锈0引言蚀损伤率在05％时与未锈蚀钢筋的在锈蚀钢筋混凝土梁中，钢筋的锈蚀引起钢筋屈服强度、弹性模量之间的关系如下]：的截面面积减少和力学性能的变化，混凝土保护层屈服强度：的开裂以及钢筋与混凝土间粘结性能的变化，这些05％=(1．175—0．0640)(2)前，在锈蚀钢筋混凝土梁受力性能的研究中

6、，基本上弹性模量：都是通过破坏试验来认识锈蚀钢筋混凝土梁的破坏05％E。=(0．895—0．031p)E。(4)元程序，对锈蚀钢筋混凝土梁受力性能进行研究。式中——未锈蚀和锈蚀钢筋的屈服强度；1锈蚀钢筋力学性能退化E。，E——未锈蚀钢筋和锈蚀钢筋的弹性模量；钢筋锈蚀后，会导致钢筋的名义和实际屈服强p——锈蚀钢筋的锈蚀损伤率(％)。度降低。这主要是由于锈蚀后的应力集中现象引起在有限元模型中，钢筋采用双线性各向同性硬的L3j。如果是均匀锈蚀，它的实际强度是不会

7、发生化(BISO)，假定锈蚀前后截面面积相同，根据上述变化的。但是为了方便计算，通常假定锈蚀钢筋的公式修改其弹性模量和屈服强度。2混凝土本构模型及其破坏准则收稿日期：2010-05-06作者简介：庄悦(1986一)，男，江苏丹阳人，硕士，研究方向：混凝混凝土碳化后其材料性能也发生了变化，考虑土耐久性。E—mail：zhuangyue86@qq．corl到实际碳化深度与构件截面尺寸相比仅占很小比四川建筑科学研究第37卷例，仍采用现有的未考虑碳化的本构关系。ANSYS杆单元Link8，每个单元有2个节点，每个节点在空采用弹塑性本构模型，其中，混凝

8、土单元所采用的是间坐标上有沿，Y和z方向的3个位移自由度单元William—Wamke5参数混凝土破坏准则，通过定义可承受单向拉伸和压缩。通过杆单元截面的变化和混凝