锈蚀钢筋与混凝土的粘结滑移本构关系研究综述.doc

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1、锈蚀钢筋混凝土的粘结滑移研究综述摘要：阐述了锈蚀的钢筋和混凝土间的粘结强度的研究现状，从建立方法的角度，比较了锈蚀钢筋和混凝土粘结滑移木构关系的异同和优缺点，并指岀了锈蚀钢筋和混凝十•粘结滑移木构关系研究热点和发展趋势。关键词：钢筋混凝十•；锈蚀；粘结强度；粘结滑移本构关系ReviewofResearchonRelationshipsofBondStressandRelativeSlipofCorrodedReinforcedConcreteAbstract:Thepaperdescribedbondstrengthofcorrodedrein

2、forcedconcrete・Then,itcomparedtheadvantagesanddisadvantagesbetweenseveralrelationshipsofbondstressandrelativeslipfromtheperspectiveofestablishedmethods.Atlast,itpointedoutthestudytrendandfocusoftherelationshipsbetweenBondStressandRelativeSlipofCorrodedReinforcedConcrete.Keyw

3、ords:reinforcedconcrete;bondstressandrelativeslip;corrosion;bondstrength中图分类号：U444,TU501文献标识码：A钢筋、混凝土间的粘结滑移木构关系是钢筋混凝土基木理论之一。钢筋锈蚀后，锈蚀产物改变了钢筋和混凝十.Z间的接触界面，锈蚀产物体积膨胀为原来的数倍，在钢筋和混凝土界面上产生了巨大的膨胀W力，同时也显著降低了钢筋、混凝十.Z间的粘结强度。从而，锈蚀钢筋与混凝土Z间的粘结性能不断劣化，最终致使二者不能有效的协同工作，结构协调变形能力和承载能力逐渐下降。在此过程屮，钢

4、筋混凝十•结构最木质的变化是锈蚀改变了钢筋和混凝十•间的粘结滑移木构关系⑴。近年来，钢筋混凝土结构耐久性问题受到人们越来越多的重视，建立锈蚀钢筋和混凝土Z间的粘结滑移本构关系是研究的一大热点。此外，包括粘结滑移在内的混凝土动态本构模型的研究是众多学者兴趣所在[2问。本文在

5、叫顾前人锈蚀钢筋和混凝十-Z间粘结滑移木构关系研究基础上，比较了各种木构关系的建立基础、方法和优缺点。1锈蚀钢筋和混凝土的粘结研究钢筋混凝十结构屮钢筋锈蚀fi,钢筋和混凝十的接触界血逐渐被锈蚀产物取代，钢筋和混凝土Z问的粘结状态也随Z发生变化，Al-Sulaimani[41的

6、研究认为钢筋的轻度锈蚀促使接触界面趋向粗糙，增大了二者的摩阻，对钢筋与混凝土的粘结状态有利。X.Fu[5]随麻的研究表明：在钢筋锈蚀的初始阶段，锈蚀率小于1%左右时，钢筋与混凝土之间的粘结强度的确有一定提高。但随着锈蚀率的不断增加，二者的粘结强度开始出现较大幅度的下降。他还认为钢筋直径、钢筋的锈蚀程度、混凝十•保护层的厚度等都是影响锈蚀钢筋和混凝土粘结状态的主要因素。范颖芳等回对氯化物腐蚀的钢筋混凝土构件进行了试验研究，试验表明锈蚀严重的钢筋和混凝土2间的粘结力降低幅度达20%,共至最高可达50%oD.D.L.Chung171通过对光圆钢筋和带

7、肋钢筋的试验对比发现：当钢筋锈蚀、体积膨胀致使混凝十•裂缝出现示，光関钢筋的粘结强度比无锈蚀状态下有所提高，但带肋钢筋的粘结强度则比无锈蚀时下低，约降低11%0黄振国罔、王庆霖等叨采用构件置换、人为裂缝的方法对锈蚀光圆钢筋、带肋钢筋和混凝土粘结的研究发现：光圆钢筋锈蚀示，钢筋和混凝十•的粘结力主要由摩擦和机械咬合作用提供，锈蚀钢筋的粘结延性很热在混凝十•出现裂缝Z前，锈蚀钢筋和混凝土的粘结强度高于没有锈蚀钢筋和混凝土的粘结强度。但混凝土保护层被胀裂，裂缝出现示，二考的粘结强度随裂缝宽度的增加逐渐减小。进而，裂缝宽度随粘结强度的降低进一步扩大。对

8、于带肋钢筋，随钢筋锈蚀的开始，带肋钢筋的肋首当其冲，随锈蚀稈度的增加，肋儿乎被蚀平，钢筋和混凝土间的机械咬合力显著下降，二者的粘结强度也随之迅速下降。王林科等人〔⑼采用从实际工稈构造物屮截取锈蚀样品的方法，对锈蚀的光圆钢筋进行粘结强度试验。其结果也表明：在光恻钢筋锈蚀示而混凝土被胀裂前，钢筋和混凝土粘结强度高于没有锈蚀的粘结强度。在混凝土保护层被胀裂后，二者间的粘结强度随裂缝宽度增加而降低。锈胀裂缝宽度达0.1mm左右时，二者间的粘结强度相当于无锈钢筋的粘结强度。王军强等［川研究了钢筋锈蚀产物的膨胀对混凝土屮拉丿应力的影响。他认为，锈蚀膨胀不仅

9、损伤了钢筋和混凝土界面粘结性能，降低了钢筋混凝十•的粘结强度，也加速了混凝土开裂的出现。这一点与Capozucca［,21的研究相似，Capozucc