相邻钢筋非均匀锈蚀引发混凝土保护层开裂的细观数值模拟.pdfVIP

学兔兔 第 31卷 第 3期 建筑科学与工程学报 Vo1．31 N0．3 2O14年 9月 JournalofArchitectureandCivi1Engineering Sept．2O14 文章编号 ：1673—2049(2014)03—0098—07 相邻钢筋非均匀锈蚀引发混凝土保护层 开裂的细观数值模拟 张仁波 ，杜修力 ，金 浏 (fig京工业大学 城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室，北京 100124) 摘要：对2根相邻钢筋非均匀锈蚀膨胀引发的混凝土保护层破坏行为进行 了细观数值模拟研究；考 虑到混凝土细观结构非均质性的影响，将混凝土视为由骨料 、砂浆和界面过渡区组成的三相复合材 料 ，以施加强制位移的方式模拟钢筋的非均匀锈胀作用，建立了混凝土保护层开裂分析的细观尺度 数值模型，并进行 了影响参数分析。结果表明：细观数值模拟结果与 已有文献中的试验结果吻合 良 好 ；相邻钢筋非均匀锈蚀时会发生内部裂纹相互贯通先于和落后于外部开裂2种破坏模式；钢筋直 径不是影响混凝土保护层破坏的主要参数 ；混凝土保护层厚度主要影响外部开裂的发展 ；钢筋间距 则主要控制 内部裂纹的相互贯通 。 关键词：混凝土保护层 ；细观数值模拟；钢筋非均匀锈蚀；锈胀机理；破坏模式 中图分类号 ：TU375 文献标志码：A M eso-scaleNumericaiSimulationonCrackProcessofConcreteCover InducedbyAajacentRebarNon—uniform Corrosion ZHANG Ren—bo，DU Xiu-1i，jIN Liu (KeyLaboratoryofUrbanSecurityandDisasterEngineeringofM inistryofEducation， BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China) Abstract：Inordertoinvestigatethecrackprocessofconcretecoverinducedbytwoadjacentrebar non—uniform corrosion，ameso—scalenumericalmodelwasestablished．Consideringtheinfluence ofconcretemeso—structure，the concretewasassumed tobea three—phasecompositematerial composedofaggregate，mortarmatrixandinterfacialtransition zone(ITZ)，andthemechanical effectofrebarnon—uniform corrosion wassimulatedby theforced displacement．A parametric studywasconductedbasedonthemode1．Theresultsshow thatthemeso—scalesimulationresults arecoincidedwith thetestresultsfrom the literature；thereare two failurepa