锈蚀箍筋约束混凝土柱低周反复荷载试验研究.pdfVIP

四川建筑科学研究 第39卷 第6期 12 SichuanBuildingScience 2013年 12月 锈蚀箍筋约束混凝土柱低周反复荷载试验研究 陈茗宇，牛荻涛，李 强 (西安建筑科技大学土木工程学院，陕西 西安 710055) 摘 要：通过电化学方法对混凝土柱内箍筋进行实验室加速腐蚀试验，得到箍筋锈蚀程度不同的混凝土柱试件，进 一 步开展了箍筋锈蚀约束混凝土柱低周往复加载试验，研究了箍筋锈蚀造成 的混凝土损伤 、箍筋的锈蚀形态以及 箍筋锈蚀对钢筋混凝土柱破坏过程和破坏形态的影响。试验结果表明：混凝土构件中箍筋在转角部位锈蚀严重， 混凝土保护层的开裂是以构件角部顺纵筋开裂为主 ；箍筋锈蚀产物在}昆凝土内的扩散、堆积导致混凝土保护层提 前脱落，使其对试件承载力的贡献减弱；箍筋锈蚀程度的不同导致试件破坏过程和最终破坏形态有所差异：随着箍 筋锈蚀程度的增大，试件破坏形式由延性较好的弯曲破坏向剪切脆性破坏转变；箍筋轻微锈蚀构件中钢筋与混凝 土问的粘结作用不受影响。 关键词：箍筋锈蚀 ；混凝土柱；往复荷载；破坏形态 中图分类号：TU323．1 文献标志码：B 文章编号：1008—1933(2013)O6—012—04 0 引 言 1 试验准备 文献[1．2]研究表明，由于箍筋保护层厚度较 1．1 试件设计与制作 小，当混凝土碳化至箍筋表面时，箍筋首先发生锈 本试验共制作钢筋混凝土柱4个，编号分别为 蚀，且锈蚀程度较纵筋严重；作为箍筋的小直径光圆 RC一1、RC．2、RC．3、RC-4，其中RC．1为未锈蚀对比试 件；箍筋间距、直径分别为70mm、8mm，保护层厚 钢筋受锈蚀影响的敏感性更强，当锈蚀率超过 10％ 度为 15mm。试件尺寸及钢筋配置如图1所示，采 以后，其应力一应变关 系 曲线屈服平 台已基本消 用钢筋的力学性能见表 1。 失 ]。箍筋锈蚀后，对纵筋和核心混凝土的约束能 力减弱，不仅对构件的受压屈曲不利，而且会降低构 件的延性和刚度，从而降低构件的抗震性能。因此， 研究钢筋锈蚀后构件抗震性能的退化规律，必须考 虑箍筋锈蚀 的影响。 文献 [4—8]对纵筋锈蚀后压弯构件抗震性能进 行了全面研究，虽然在试件破形后发现箍筋锈蚀严 重，但未对箍筋锈蚀的影响进行进一步分析研究，所 图1 试件尺寸及配筋 建立的恢复力模型也未考虑箍筋锈蚀的影响。目 前，国内外对箍筋锈蚀压弯构件抗震性能研究几乎 表 1 钢筋力学性能参数 空 白。本文拟通过 3根箍筋锈蚀约束钢筋混凝土柱 和未锈蚀钢筋混凝土柱低周往复加载试验，深入分 析箍筋锈蚀对钢筋混凝土柱破坏过程和破坏形态的 影响，研究压弯构件的力学性能退化规律，为在役锈 各试件混凝土强度设计等级均为C25，水泥采 蚀构件的抗震评估和抗震加固提供依据，指导新建 用P．032．5级水泥，搅拌水为 自来水，粗骨料为天 工程项 目的抗震设计。 然碎石，最大粒径尺寸为 15mm，试验用河砂为天然 中砂；配合 比(按重量)为水泥：水 ：砂-石子 = 1：0．48：1．79：3．04。钢筋骨架绑扎时，为避免纵筋 收稿 日期：2012-05-02 锈蚀，采用绝缘胶带将箍筋与纵筋隔离。将浇筑好 作者简介：