锈蚀钢筋与混凝土粘结应力模型研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第29卷第1期建筑结构学报Vo1．29，No．12008年2月JournalofBuildingStructuresFeb．2oo8文章编号：1000-6869(2008)01-0112-05锈蚀钢筋与混凝土粘结应力模型研究卫军，徐港，王青(1．中南大学土木建筑学院，湖南长沙410075；2．三峡大学土木水电学院，湖北宜昌443002)摘要：研究了混凝土保护层胀裂时及胀裂前锈蚀对无横向约束光圆钢筋混凝土试件粘结性能的影响机理。应用弹性力学理论，建立了锈胀力计算模型，推导出了保护层胀裂时刻钢筋锈蚀深度的计算表达式；

2、结合已有研究成果，建立了钢筋表面摩擦系数计算公式；在综合考虑锈胀力作用及钢筋表面状况变化对粘结强度影响的基础上，提出了光圆钢筋粘结应力计算模型，并通过多个试验结果对理论模型进行了验证，结果表明计算值与试验值吻合良好，从而定量阐明了保护层锈胀裂前光圆钢筋粘结应力随锈胀力增长及钢筋表面摩擦系数增大而增长的内在机理。关键词：混凝土保护层；光圆钢筋；锈胀力；粘结应力中图分类号：TU375TU317．3文献标识码：ABondstrengthmodelingforcorrodedreinforcingbarinconcreteWEI’Jun‘，XUGang，WANGQin

3、g2，(1．SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，CentralSouthUniversity，Changsha410075，China；2．CollegeofCivilandHydroelectricEngineering，ChinaThreeGorgesUniversity，Yichang443002，China)Abstract：TheeffectofcorrosiononthebondbetweenconcreteandplainbarreinforcementwithoutstirrupsiSstudiedd

4、uringcovercrackingandbeforecovercracking．AnewanalyticalmodelofsplittingstressesiSformulatedbasedonmechanicsofelasticity．Thenthecriticalattackpenetrationdepthofreinforcingbaratthetimeofcovercrackingwascalculated．Basedontheexistingresearchfruits，anexplicitfunctionexpressionforthefrict

5、ionfactorbetweensteelbarandconcretewasprovided．Withtheeffectsofdeteriorationofbarsurfaceandincreaseofsplittingstressesonbondstrengthtakeniutoconsideration．amodelwasproposedtocalculatethebondstrengthduringcovercrackingandbeforecovercracking．Tiletheoreticalresultswerecomparedwithexper

6、imentalresults，showinggoodagreement．Themechanismofincreaseinbondstrengthwasanalyzedquantitativelyfromtheincreaseofbothfrictionfactorandsplittingstresses．Keywords：concretecover；plainbarreinforcement；splittingstresses；bondstrength0引言钢筋腐蚀是影响混凝土结构耐久性的最主要因素，上均布荷载，周围混凝土产生的约束或箍筋的肋作为简与之相关的研

7、究吸引了国内外众多学者，研究的内容涉支支座，建立了锈胀力与粘结强度的分析模型；王小惠、及材料、构件和结构等不同层次，其中锈蚀后的钢筋与刘西拉考虑锈胀力及钢筋与混凝土界面特性随锈蚀混凝土粘结性能尤其为人们所关心，因为可靠的粘结是程度的变化，建立了无箍筋锈蚀钢筋混凝土试件的粘结保证混凝土结构安全的前提。虽然目前大家对此已有应力计算模型。但这些模型均是针对变形钢筋提出的，定性的共识，但定量反映钢筋锈蚀量对粘结强度影响的鉴于目前仍有为数众多的在役旧建筑采用光圆钢筋作研究并不充分，且基本都是根据试验数据拟合得到的，为受力筋，建立光圆钢筋与混凝土界面粘结强度计算模仅少数学

8、者建立了具有力学意义的计算模型，如型十