锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能试验分析研究.pdfVIP

  A thesis submitted to the Graduate School of Shanghai Jiao Tong University in partial fulfillment of the requirement for th e Degree of Master in Engineering EXPERIMENTAL STUDY OF BENDING BEHAVIOR OF CORRODED REINFORCED CONCRETE BEAMS By Zhang Zhang Specialty: Structural Engineering Supervisor: Fang Congqi School of Naval Architecture, Ocean, and Civil Engineering Shanghai Jiao Tong University Shanghai, P. R. China February, 2010     锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究    摘 要 钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性的主要因素之一。在实际工程 中钢筋混凝土梁不仅承受静荷载或重复荷载作用，还可能承受反复荷 载作用。  为了研究钢筋混凝土梁在钢筋锈蚀后的抗弯性能，本文先通过对 16 根钢筋混凝土梁进行电解液加速腐蚀试验，进而对加速腐蚀试验 得到的锈蚀梁以及 4 根未腐蚀梁进行重复荷载下抗弯承载力试验，建 立了重复荷载与锈蚀梁的抗弯承载力计算模型，以及锈蚀梁开裂弯 矩、抗弯刚度退化计算模型。研究了重复荷载下钢筋腐蚀率对混凝土 梁裂缝发展、跨中挠度、刚度、承载力与破坏机理的影响。通过理论 分析建立重复荷载下锈蚀梁抗弯承载力计算模型、开裂弯矩计算模 型、刚度计算模型以及反复荷载下锈蚀梁抗弯承载力计算模型。将研 究锈蚀对钢筋与混凝土粘结性能的影响作为切入点，建立了反复荷载 与锈蚀梁的抗弯承载力计算模型。最后列举了各国规范在防止钢筋锈 蚀方面所做的规定，并介绍了几种常用的防止钢筋锈蚀的技术措施。 得出以下主要结论：  （1）在钢筋轻度腐蚀下，粘结应力的变化对承载力的影响是正 方向的，粘结应力提高幅度增加越大，承载力增长越多。  （2 ）无论是重复还是反复荷载，当锈蚀率较低小于2% 时，承载 I    力有所上升；而锈蚀率大于 2% 时，承载力开始下降。  （3 ）钢筋腐蚀率达到5%时，锈蚀梁抗弯承载力相对于不腐蚀钢 筋混凝土梁的粘结应力仍然有所上升。  （4 ）轻度腐蚀下(低于 5%)，梁的开裂弯矩有所增大；当腐蚀率 较高时，这种有利影响逐渐消失；腐蚀率进一步提高（高于 5% ），开 裂弯矩逐渐减小。  （5 ）法拉第定律用于电解液加速腐蚀试验计算通电时间时，箍 筋由于保护层厚度小而优先腐蚀，纵筋实际腐蚀率会偏低，因此需要 适当延长通电时间。    关键词：钢筋锈蚀，重复荷载，反复荷载，承载力，粘结退化  II    E