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四川建材 2024年第6期50卷 1-2页

作者：赵永胜刘荣浩张峰淮北职业技术学院建筑工程系安徽淮北235000 江苏沪宁钢机股份有限公司江苏无锡214231

钢筋混凝土柱是混凝土结构中最重要的承重构件及抗侧力构件,尤其是滨海环境的混凝土结构,长期处于氯盐环境中的钢筋混凝土柱很容易出现外部混凝土性能劣化、内部钢筋锈蚀等问题。如不进行加固修复处理,将危及整个结构的安全。纤维网增... 详细信息

钢筋混凝土柱是混凝土结构中最重要的承重构件及抗侧力构件,尤其是滨海环境的混凝土结构,长期处于氯盐环境中的钢筋混凝土柱很容易出现外部混凝土性能劣化、内部钢筋锈蚀等问题。如不进行加固修复处理,将危及整个结构的安全。纤维网增强混凝土(Trc)作为一种新型纤维增强复合材料,应用于锈蚀钢筋混凝土柱的加固,不仅能够提高锈蚀钢筋混凝土柱的力学性能,而且能够有效阻止氯离子对构件的进一步侵蚀。对现阶段Trc加固锈蚀钢筋混凝土柱研究现状进行梳理,介绍了Trc加固锈蚀钢筋混凝土柱的受压性能和低周反复加载下的抗震性能,并提出了后续研究亟待解决的问题。

关键词：纤维网增强混凝土(Trc) 锈蚀rc柱受压性能抗震性能

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氯离子环境下rc柱时变抗震性能分析

氯离子环境下RC柱时变抗震性能分析

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作者：冯博强西安工业大学

学位级别：硕士

当钢筋混凝土(rc)柱处在氯离子侵蚀环境下时,会随时间的推移而逐渐发生锈蚀。箍筋发生锈蚀后,会对约束的核心区混凝土应力-应变产生影响,进而造成保护层混凝土的开裂与纵筋所受约束效应发生劣化,致使纵筋与混凝土间的粘结性能下降,导致... 详细信息

当钢筋混凝土(rc)柱处在氯离子侵蚀环境下时,会随时间的推移而逐渐发生锈蚀。箍筋发生锈蚀后,会对约束的核心区混凝土应力-应变产生影响,进而造成保护层混凝土的开裂与纵筋所受约束效应发生劣化,致使纵筋与混凝土间的粘结性能下降,导致结构在地震等极端事件作用下发生比预期更为严重的破坏结果。因此,对氯离子环境中经历不同锈蚀时间的rc柱进行抗震性能评估就显得尤为重要。然而,现有的箍筋约束混凝土应力-应变模型在进行理论分析与计算时忽略了点蚀的影响,导致对箍筋约束混凝土应力-应变性能的劣化程度考虑不足;同时,箍筋约束纵筋-混凝土粘结滑移模型则主要依赖于通过试验数据拟合得到的经验公式,因此很难确定箍筋锈蚀对钢筋所受约束效应劣化机理的影响,另外,由于不同试验研究中所采用的试件尺寸亦不相同,导致不同的模型间存在较大的离散性。鉴于此,本文基于已有研究,将理论分析与数值模拟相结合,对处于氯离子侵蚀环境中不同锈蚀时长的rc柱抗震性能进行研究,主要内容如下:(1)首先,基于已有研究成果,通过分析钢筋表面点蚀坑深度及其分布概率随锈蚀时间的发展过程,得到考虑均匀锈蚀与点蚀耦合影响的锈蚀钢筋时变损伤模型;随后通过分析点蚀对锈蚀箍筋的影响,重点分析了不同锈蚀时间下箍筋约束混凝土应力-应变关系的变化规律,进一步对已有约束混凝土应力-应变模型进行修正,建立考虑点蚀效应的锈蚀箍筋约束混凝土时变应力-应变模型;最后,将本文模型的模拟结果曲线与相关文献中的试验结果曲线进行对比,分析验证本文模型的可靠性。结果表明:随着锈蚀时间的增加,点蚀对箍筋损伤的影响逐渐增大,相较于已有模型,本文所建模型在描述不同锈蚀时间下箍筋约束混凝土应力-应变曲线的变化时有更好的稳定性。(2)通过对经历不同锈蚀时长的纵筋约束机理进行分析,基于研究内容(1)中的损伤模型,结合以往研究成果对不同锈蚀时长的纵筋所受约束应力进行确定,进而得到不同锈蚀时刻纵筋所受约束应力的计算方法;随后,通过研究纵筋与混凝土间的细观受力模型,确定不同锈蚀时间下箍筋约束纵筋与混凝土间的受力状态,建立锈蚀箍筋约束纵筋-混凝土粘结滑移模型;最后,在此基础上,选取不同文献中的试验数据,验证本文所建模型的有效性,并进一步与已有模型行对比,分析其适用性。结果表明:箍筋的锈蚀会造成保护层混凝土的提前开裂,导致其对纵筋的约束应力加速劣化,从而影响纵筋与混凝土的粘结滑移性能,本文所建模型可以较为准确的表征不同锈蚀时长和不同尺寸参数的箍筋约束纵筋-混凝土粘结滑移性能变化情况。(3)基于已有的rc柱试件,采用OpenSEES有限元软件建立与试验中不同锈蚀时长试件的材料参数等效的rc柱有限元模型,并加载同等的横向往复荷载;再将模拟得到的数据作为基础,通过分析不同锈蚀时刻构件的滞回和骨架曲线,刚度以及延性的变化情况,得到在不同锈蚀时间下钢筋混凝土柱的抗震性能。结果表明:当锈蚀时间较短时,钢筋混凝土柱的抗震性能会随着箍筋锈蚀时间的推移而小幅提升;随着锈蚀时间的推移,抗震性能开始逐渐劣化,并由于箍筋的影响会加速这一过程的发生,出现比预期更为严重的性能劣化。

关键词：锈蚀rc柱时变应力-应变模型粘结滑移模型有限元模拟抗震性能

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轴心受压下钢管混凝土加固锈蚀rc圆柱受力全过程分析

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土木工程与管理学报 2021年第3期38卷 140-145,179页

作者：蒋燕鞠卢亦焱梁鸿骏李旺鹏武汉大学土木建筑工程学院湖北武汉430072

采用电化学加速锈蚀方法获取16个不同锈蚀程度的rc柱,并利用钢管混凝土加固法对其中9个锈蚀rc柱进行加固。通过轴心受压试验,获得锈蚀rc柱和加固柱的承载力和荷载–纵向变形曲线。在试验研究基础上,建立了钢管混凝土加固锈蚀rc柱轴压性... 详细信息

采用电化学加速锈蚀方法获取16个不同锈蚀程度的rc柱,并利用钢管混凝土加固法对其中9个锈蚀rc柱进行加固。通过轴心受压试验,获得锈蚀rc柱和加固柱的承载力和荷载–纵向变形曲线。在试验研究基础上,建立了钢管混凝土加固锈蚀rc柱轴压性能有限元模型,并将有限元计算结果与试验结果进行对比分析,研究结果表明所建有限元模型可以较为准确地计算钢管混凝土加固锈蚀rc柱的轴压性能。基于此,利用该模型对加载过程中加固柱各部分的应力分布、发展情况和钢管对核心混凝土的约束作用进行详细分析,进一步揭示加固柱的受力机理。

关键词：加固钢管混凝土锈蚀rc柱轴压性能有限元分析

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