锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力的计算模型

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1、2012年第2期混凝土与水泥制品2012No．22月CHINAC0NCRErEANDCEMENTPR0DUCTSFebruary锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力的计算模型陈静一，包华，戴益民。(1．同济大学，上海200092；2．南通大学，226019；3．湖南科技大学，湘潭411201)摘要：基于锈蚀钢筋混凝土梁中钢筋与混凝土之间粘结应力退化的现象，结合钢筋锈蚀后材料性能的劣化，对锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力进行了研究。依据材料劣化后梁的截面平衡方程，引入粘结影响因子得到新的变形协调条件，将锈蚀后粘结力对抗弯承载力及破坏形式的影响划分为四个锈蚀阶段，建立了锈蚀后钢筋混凝土梁抗弯承载力的

2、计算模型，并利用该模型对比验证了已有试验梁的试验数据。结果表明，模型计算结果与试验结果吻合较好，说明计算模型有良好的工程实用价值。关键词：锈蚀；粘结；混凝土；抗弯承载力Abstract：BasedonthephenomenonofthebondingstressdegradationincorrosionreinforcedbarCONcretebeams，combiningthematerialdeteriorationaftersteelbarcorrosion，theflexuralbearingcapacityofcorrosionreinforcedconcretebe

3、amsisinvestigated．?Undertheintroductionofthenewbondingdeformationcompatibilitycondition，equilibriumequationsareutilizedtoanalyzethecharacteristicsofcorrosionreinforcedconcretebeams．TheeffectsofbondingstressOntheflexuralbearingcapacityanddamageformsaredividedintofourstagesofcorosion，thecalcula

4、tionmodeloftheflexuralbearingcapacityofreinforcedconcretebeamsareestablishedandthetestdataofbeamsarevalidatedusingthecomparisonofthemode1．Theresultsshowthatthemodelagreeswellwiththeexperimentalresults．whichisexpectedthatthecalculationmodelhasgoodpracticalvalue．Keywords：Corrosion；Bonding；Concr

5、ete；Flexuralbearingcapacity中图分类号：TU375文献标识码：A文章编号：1O00—4637(2012)02—61—050前言载力的计算模型。影响锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力的主要原1钢筋锈蚀对抗弯承载力的影响．因为钢筋锈蚀后引起钢筋材料性能的劣化及钢筋1．1锈蚀后材料的劣化与混凝土之问粘结强度的改，变【-31。在锈蚀初期，粘钢筋锈蚀后会引起钢筋材料力学性能的改变，结力有略微的增加，此时钢筋混凝土梁抗弯承载力其屈服强度和弹性模量均会下降，因此锈蚀后钢筋几乎不受影响；但随着锈蚀程度的进一步加深，粘的屈服强度、弹性模量可以用下式嘲表示：结力逐渐退化，使得钢筋与

6、混凝土之间的协同工作屈服强度：性能受到影响，抗弯承载力开始出现下降；退化严均匀锈蚀厶=(1—4．96x／d)(1)重时，粘结强度不能够保证钢筋与混凝土的共同变坑状锈蚀=(1-7．92x／d(2)形，使得钢筋从混凝土中被拔出，发生粘结锚固破弹性模量：坏。均匀锈蚀=(1-3x／d)Es(3)本文从粘结力的退化引起钢筋与混凝土之间坑状锈蚀=(1-4．Sex~d)一E(4)变形协调关系改变的角度，揭示钢筋锈蚀引起钢筋式中，_厂v、为未锈蚀钢筋的屈服强度与弹性模量；混凝土梁抗弯承载力下降的规律。基于前期钢筋锈、．为锈蚀钢筋的屈服强度与弹性模量，当锈蚀量蚀后钢筋与混凝土之间粘结应力关系的研究

7、，并较大，计算值小于零时，取屈服强度与弹性模量为结合锈蚀后材料力学性能的劣化，根据锈蚀后平均零；为钢筋的锈蚀深度；d为钢筋直径。粘结力不同对承载力及破坏形式的影响，划分四个由于锈蚀钢筋的屈服强度与弹性模量是根据锈蚀阶段来建立钢筋锈蚀后钢筋混凝土梁抗弯承未锈蚀的截面得到的，因此，钢筋面积的减少与屈基金项目：江苏省高校自然科学基金(10KJD560001)；南通服强度及弹性模量的降低不同时考虑。大学沿海开发专项(09ZH003)；南通大学杏林学院自然科学根据未锈蚀时钢筋的应力一应变关