局部锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力与塑性变形能力研究

作     者：杨一舟 

作者单位：北京工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：亓路宽

授予年度：2016年

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：钢筋混凝土 钢筋局部锈蚀 有限元分析 抗弯承载力 塑性变形能力 

摘      要：钢筋混凝土结构具有结构刚度大、工程造价低、后期维护费用少等诸多优点而被广泛应用于各类建筑设施。国内外在役的桥梁结构中,由于钢筋锈蚀引起的结构破坏问题非常严重,造成大量结构达不到预定的服役年限提前失效,使国民经济蒙受损失,因此混凝土结构的耐久性研究具有重要意义。目前针对全钢筋均匀锈蚀构件的研究较多,而对局部锈蚀钢筋混凝土梁的开裂形态和承载力的影响研究相对较少。针对这个问题,本文对三组跨中不同程度锈蚀的钢筋混凝土梁进行静力弯曲试验,同时以试验参数为基础,利用显示动力分析有限元软件LS-DYNA建立局部锈蚀钢筋混凝土梁模型,分析不同锈蚀率下局部锈蚀钢筋混凝土梁的开裂规律、抗弯承载力及塑性变形能力,对比试验与数值模拟结果得出以下主要结论:随着钢筋局部锈蚀率增加,裂缝发生区间基本不变,裂缝数量减少,最大裂缝宽度增加,斜裂缝长度变短,裂缝间距随锈蚀率增加逐渐趋于不均等;屈服强度退化,抗弯承载力明显降低;局部锈蚀钢筋混凝土梁的初期刚度小幅提高,屈服后刚度下降明显,随锈蚀率增加钢筋混凝土梁刚度退化;构件能量吸收能力降低,塑性变形能力下降;LS-DYNA中混凝土模型在此类钢筋混凝土数值模拟中的适用性得到验证。