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锈蚀RC梁抗弯性能试验与数值分析

中国公路学报 2015年第6期28卷 34-41,50页

作者：彭建新胡守旺宋波张建仁长沙理工大学桥梁工程安全控制省部共建教育部重点实验室湖南长沙410114

为了给锈蚀RC结构性能退化评估提供参考,制作了12片RC梁和5个粘结试件,通电加速腐蚀RC梁和粘结试件,考虑不同锈蚀率和保护层厚度对锈蚀梁性能退化的影响,建立可以考虑粘结滑移的锈蚀梁性能退化的有限元模型,研究锈蚀梁的抗弯性能退化机... 详细信息

为了给锈蚀RC结构性能退化评估提供参考,制作了12片RC梁和5个粘结试件,通电加速腐蚀RC梁和粘结试件,考虑不同锈蚀率和保护层厚度对锈蚀梁性能退化的影响,建立可以考虑粘结滑移的锈蚀梁性能退化的有限元模型,研究锈蚀梁的抗弯性能退化机理。结果表明:保护层厚度为25mm时,梁挠度的增加速率随着锈蚀率的增大而增大,而当保护层厚度分别达到30mm和35mm时,锈蚀梁与未锈蚀梁的挠度随荷载增加的速率差别不大;锈蚀破坏了结构的整体性、刚度以及钢筋与混凝土的粘结作用,是结构性能退化的主要原因;考虑粘结滑移的有限元数值模拟结果与试验结果较为吻合。

关键词：桥梁工程锈蚀梁数值模拟性能退化粘结滑移

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锈蚀RC梁加固前后抗弯性能试验研究

工程抗震与加固改造 2017年第3期39卷 113-119页

作者：龚静敏湖南交通职业技术学院湖南长沙410132

为探究锈蚀RC梁钢板加固前后的抗弯性能,考虑钢板加固、保护层厚度、锈蚀梁的影响,设计了21根试验梁,对比其裂缝、挠度、破坏模式以及承载力的影响。试验结果表明:抗弯性能较弱的锈蚀梁经钢板加固后,其裂缝形态主要表现为稀疏的斜裂缝... 详细信息

为探究锈蚀RC梁钢板加固前后的抗弯性能,考虑钢板加固、保护层厚度、锈蚀梁的影响,设计了21根试验梁,对比其裂缝、挠度、破坏模式以及承载力的影响。试验结果表明:抗弯性能较弱的锈蚀梁经钢板加固后,其裂缝形态主要表现为稀疏的斜裂缝。未加固梁的裂缝发展速率大,最大裂缝宽度小于加固梁。轻微锈蚀对未加固梁的早期刚度几乎无影响,加固梁的挠度曲线屈服点不明显,屈服阶段缩短,最终破坏的较为突然。加固对梁的破坏形式有着决定性的作用,锈蚀不均匀性对梁破坏形态的影响不容忽视。钢板加固能有效延缓开裂、屈服与破坏,加固梁的屈服挠度略低于对比梁,但其承载力较未加固梁有明显的提升。

关键词：锈蚀梁钢板加固开裂荷载锈蚀率承载力

底部纵筋滑移对锈蚀RC梁承载能力的影响分析

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底部纵筋滑移对锈蚀RC梁承载能力的影响分析

第32届全国结构工程学术会议

作者：刘廷滨李云霞黄滔柳行岳康乐刘石洋兰州交通大学土木工程学院

将锈蚀钢筋混凝土梁视为钢筋与混凝土的组合结构,运用非线性分析方法结合力学原理,考虑钢筋锈蚀后的粘结滑移对锈蚀RC梁承载性能的影响,建立锈蚀钢筋混凝土受弯构件正截面非线性受力分析模型,建议锈蚀钢筋混凝土简支梁在集中荷载作用下... 详细信息

将锈蚀钢筋混凝土梁视为钢筋与混凝土的组合结构,运用非线性分析方法结合力学原理,考虑钢筋锈蚀后的粘结滑移对锈蚀RC梁承载性能的影响,建立锈蚀钢筋混凝土受弯构件正截面非线性受力分析模型,建议锈蚀钢筋混凝土简支梁在集中荷载作用下跨中挠度的计算方法,对6根锈蚀钢筋混凝土梁的试验数据与建议计算模型进行对比验证,研究表明:多数锈蚀钢筋混凝土梁按建议的计算模型得到的荷载—挠度曲线图与试验结果吻合较好,曲线趋势变化基本一致,建议的受弯分析模型可为锈蚀钢筋混凝土梁的全过程受力分析提供参考。

关键词：锈蚀梁粘结滑移承载性能非线性计算模型

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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锈蚀钢筋混凝土梁截面协同工作系数研究

水利学报 2007年第9期38卷 1096-1102页

作者：赵建昌徐宁兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070

本文将锈蚀钢筋混凝土梁视为由锈蚀钢筋和混凝土组成的组合梁,以锈蚀钢筋与混凝土之间的变形协调条件为依据,引入反映锈蚀钢筋混凝土力学性能的本构关系和锈蚀钢筋和混凝土之间的黏结-滑移本构关系,推导出以纵向受拉钢筋拉力表达的锈蚀... 详细信息

本文将锈蚀钢筋混凝土梁视为由锈蚀钢筋和混凝土组成的组合梁,以锈蚀钢筋与混凝土之间的变形协调条件为依据,引入反映锈蚀钢筋混凝土力学性能的本构关系和锈蚀钢筋和混凝土之间的黏结-滑移本构关系,推导出以纵向受拉钢筋拉力表达的锈蚀梁非线性微分方程。通过求解该微分方程,给出了考虑黏结滑移的锈蚀梁非线性解析解和截面协同工作系数理论表达式,使锈蚀钢筋黏结强度降低系数与截面协同工作系数之间得到了统一。文中还对影响截面协同工作系数的因素,即锈蚀量特征值、荷载作用形式及截面位置进行了讨论,并与试验归纳总结的截面协同工作系数进行了比较分析,说明了该理论表达式的合理性。

关键词：锈蚀梁非线性微分方程解析解协同工作系数理论表达式

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锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力的数值模拟

锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力的数值模拟

作者：闪勇郑州大学

学位级别：硕士

近年来的工程调查表明，已有钢筋混凝土结构因为耐久性问题而发生破坏的情况越来越多，而钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构或构件耐久性的重要因素。本文对于最常见的钢筋混凝土局部锈蚀，建立了同时考虑锈蚀引起的钢筋力学性能和钢筋—混... 详细信息

近年来的工程调查表明，已有钢筋混凝土结构因为耐久性问题而发生破坏的情况越来越多，而钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构或构件耐久性的重要因素。本文对于最常见的钢筋混凝土局部锈蚀，建立了同时考虑锈蚀引起的钢筋力学性能和钢筋—混凝土粘结强度下降的锈蚀梁模型，围绕着锈蚀对抗弯承载力影响这一中心，进行了研究分析。论文主要做了以下几个方面的工作：(1)对锈蚀钢筋的力学性能和钢筋—混凝土粘结性能退化规律进行了研究;(2)建立了考虑锈蚀引起的钢筋力学性能和钢筋—混凝土粘结强度下降的局部锈蚀梁有限元模型;(3)分别根据不同锈蚀率和锈蚀长度，对锈蚀钢筋混凝土梁受弯承载力进行计算，从钢筋应力、混凝土应力、挠度、钢筋—混凝土相对滑移量等几个方面对计算结果进行分析、讨论;(4)根据非线性有限元分析结果，研究获得了局部锈蚀钢筋混凝土梁受弯承载力的合理计算方法。最后，关于进一步工作的方向进行了简要的讨论。

关键词：砼耐久性锈蚀梁数值模拟局部锈蚀抗弯承载力

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锈蚀钢筋混凝土梁承载力与刚度研究

锈蚀钢筋混凝土梁承载力与刚度研究

作者：李琛长沙理工大学

学位级别：硕士

混凝土结构耐久性问题是当今世界普遍关注的问题,钢筋的锈蚀是钢筋混凝土结构耐久性能降低的最主要的影响要素,因此锈蚀钢筋混凝土构件力学性能的研究显得尤为重要。本文结合国家自然科学基金项目(50478032)“既有钢筋混凝土桥梁时变可... 详细信息

混凝土结构耐久性问题是当今世界普遍关注的问题,钢筋的锈蚀是钢筋混凝土结构耐久性能降低的最主要的影响要素,因此锈蚀钢筋混凝土构件力学性能的研究显得尤为重要。本文结合国家自然科学基金项目(50478032)“既有钢筋混凝土桥梁时变可靠度研究”,进行了以下研究工作:1)通过对48根快速锈蚀钢筋混凝土梁的试验数据的分析,得出了不同钢筋锈蚀率下梁的破坏模式和裂缝的发展规律,以及跨中位置混凝土截面应变分布特性。对锈蚀梁的承载力综合折减系数进行了分析,研究了钢筋直径、钢筋种类对锈蚀梁承载力的影响,并通过数据的拟合分析,得出了综合折减系数的表达式。2)通过对应变数据的分析,论证了锈蚀构件钢筋和混凝土的应变不再符合平截面假定的结论,并通过回归分析得出了不同锈蚀率的钢筋混凝土梁在极限弯矩作用下,跨中截面处钢筋应变和钢筋处混凝土应变的关系。3)通过对锈蚀钢筋混凝土梁的破坏模式的分析,可知锈蚀钢筋混凝土梁随锈蚀率的增加具有不同的破坏模式,同时钢筋与钢筋对应位置混凝土应变也不再相等,考虑了上述因素后对锈蚀钢筋混凝土梁进行了承载力的分析,并用试验数据对计算方法进行验证。4)采用***软件对锈蚀梁进行了承载力的有限元分析。详细介绍了锈蚀钢筋混凝土梁的建模方法。探讨了锈蚀率对于梁的承载力、粘结应力,钢筋与对应位置混凝土的应变关系、裂缝特征等的影响。并基于有限元分析得出了协同工作系数的表达式。5)通过对锈蚀钢筋混凝土梁刚度数据的分析,得出了以抗弯刚度规范公式为基础进行修正的锈蚀钢筋混凝土梁抗弯刚度计算方法。

关键词：锈蚀梁快速锈蚀有限元平截面假定承载力刚度

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考虑多因素作用下的RC梁抗力时空退化模型

哈尔滨工业大学学报 2017年第9期49卷 58-64页

作者：阳逸鸣彭建新张建仁桥梁工程安全控制省部共建教育部重点实验室(长沙理工大学) 长沙410114

为研究钢筋混凝土结构锈蚀后的力学性能和抗力退化规律,基于RC梁加速锈蚀试验结果,首先综合考虑均匀锈蚀和点蚀同时发生的影响,对钢筋截面面积的时变模型进行分析,其次探讨裂缝宽度与氯离子扩散系数及RC梁抗力的关系,随后考虑受拉主筋... 详细信息

为研究钢筋混凝土结构锈蚀后的力学性能和抗力退化规律,基于RC梁加速锈蚀试验结果,首先综合考虑均匀锈蚀和点蚀同时发生的影响,对钢筋截面面积的时变模型进行分析,其次探讨裂缝宽度与氯离子扩散系数及RC梁抗力的关系,随后考虑受拉主筋锈蚀不均衡的影响,对结构抗力计算模型进行讨论,最后基于材料性能和结构尺寸的空间变异性,建立RC梁抗力时空退化模型,并对桥梁服役100 a后的抗力进行预测.研究发现:当考虑各参数的空间变异性时,不考虑裂缝影响得到的抗力值比考虑裂缝影响得到的抗力值高了9.91%;考虑各参数空间变异性时的抗力值比不考虑时下降了14.68%;适当的选取波动系数和单元尺寸对考虑结构各参数的空间变异性十分重要;潮汐区和浪溅区环境下结构的剩余抗力分别为初始抗力的43.23%和36.45%,较海岸线大气区环境下的抗力值分别下降了6.73%和21.35%,因此在结构服役期间,应尽量做好防腐措施,减少氯离子侵蚀对结构耐久性的破坏.

关键词：锈蚀梁抗力退化钢筋截面面积裂缝锈蚀不均衡空间变异性

多元分布代表点法在服役锈蚀梁可靠性分析中的应用

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中外公路 2020年第2期40卷 94-98页

作者：蔡俊华中国地质大学(武汉) 湖北武汉430074 三明市交通建设集团有限公司

为了高效率、高精度地对服役锈蚀梁可靠性展开研究,该文基于数论方法中的多元分布代表点提出了一种新的可靠度计算方法。首先,介绍了多元分布代表点的定义和生成方法,以及多元随机变量函数特征值(均值及标准差)的计算方法;随后建立了服... 详细信息

为了高效率、高精度地对服役锈蚀梁可靠性展开研究,该文基于数论方法中的多元分布代表点提出了一种新的可靠度计算方法。首先,介绍了多元分布代表点的定义和生成方法,以及多元随机变量函数特征值(均值及标准差)的计算方法;随后建立了服役锈蚀梁的抗弯承载力及可靠度计算模型;最后基于多元分布代表点法对服役锈蚀梁的承载力及可靠性进行分析,并将分析结果与JC法及Monte Carlo方法得到的计算结果进行对比。同时基于不同混凝土保护层厚度和强度下锈蚀梁抗弯承载力的退化规律,对结构抗弯承载力进行敏感性分析。研究结果表明:该文提出的方法具有较好的计算效率及较高的计算精度,能大幅减少样本的数量,适应于工程实际运用。同时混凝土保护层厚度及强度的合理增大均能有效提高锈蚀梁在服役过程中的抗弯承载力。

关键词：多元分布代表点法锈蚀梁承载力可靠性蒙特卡洛法

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锈蚀梁钢板加固后可靠指标提高量分析与计算

长沙理工大学学报（自然科学版） 2016年第1期13卷 43-48,68页

作者：彭建新李星唐皇张建仁长沙理工大学土木与建筑学院湖南长沙410004

为了研究锈蚀梁粘贴钢板加固后可靠指标的提高量,依托锈蚀梁加固前后承载力试验研究,根据锈蚀钢筋与混凝土的粘结系数以及9根锈蚀后加固试验梁的实测弯矩值,拟合了钢板与锈蚀RC梁的协同工作系数。根据拟合结果建立了锈蚀梁加固完成时抗... 详细信息

为了研究锈蚀梁粘贴钢板加固后可靠指标的提高量,依托锈蚀梁加固前后承载力试验研究,根据锈蚀钢筋与混凝土的粘结系数以及9根锈蚀后加固试验梁的实测弯矩值,拟合了钢板与锈蚀RC梁的协同工作系数。根据拟合结果建立了锈蚀梁加固完成时抗力计算模型,依据误差传递公式得出了抗力的均值和方差的计算公式,用JC法迭代计算了锈蚀梁加固前后可靠指标提高量,计算对比分析了保护层厚度、钢筋锈蚀率和加固钢板厚度对可靠度提升的影响,并进行了参数敏感性分析。研究结果表明,保护层厚度和钢筋锈蚀率对锈蚀梁可靠指标提高量影响较小;钢板厚度对结构可靠指标提高量影响较大,板厚从3 mm变到5mm,结构可靠指标提高量增加了近1倍。

关键词：锈蚀梁粘贴钢板加固法协同工作系数可靠指标提高量