锈蚀钢筋混凝土梁受弯承载力计算模型


取值在 1 . 0~ 1 . 7 之间。 与
1 . 3 黏结滑移 为了简化模型, 假设钢筋与混凝土间黏结力
钢筋共同承受的压力, M 为外力作用弯矩; M c 为压区
66






n 1 n i
2009 年
混凝土和受压钢筋对形心轴的弯矩; d 为受拉钢筋截 面中心到截面形心轴的距离。 受压区混凝土和受压钢筋共同承受的压力 N c 为: Nc = M c 为: Mc = 式中:
第 42 卷
第 11 期
金伟良等
锈蚀钢筋混凝土 梁受弯承载力计算模型
65
碎作为承载力的极限状态, 建立锈蚀钢筋混凝土梁受 弯承载力计算模型。
钢筋与混凝土间滑移量 s 有如下关系 : = k1 s k2 s - c s scr s > scr ( 4)
1 材料劣化
1 . 1 混凝土 既有混凝土随着使用年 限的增加 , 其延性比、 峰 值应变、 极限应变和弹性模量与同强度的新混凝土相 [ 16 17] 比 , 均会有不同程度的下降 。混凝土极限压应变 的降低会使界限相对受压区高度减小 , 这样就易使既 有钢筋混凝土梁发生受压区混凝土首先被压碎 的脆 性破坏 , 且使用年限越长 , 这 种脆性破坏发生的 可能 性就越大。混凝土弹性模量 的降低就会使构件 刚度 降低, 挠度增大, 不易保证结构构件的正常使用。 在结构分析中, 常常用混凝土的变形模量反映混 凝土的弹塑性性能, t时刻混凝土的变形模量 E ct 与弹 性模量 E ct 的关系可以表示为 E ct = E ct, 为混凝土 的弹性系数。随着结构使用年限的增加 , 混凝土弹性 模量退化有如下关系
; s > scr 时,

2
为无量纲化, 令 x = ( z ) b ( z )E
ct
/L , L 为梁长, 将式 ( 12) 代
2 2
z dz + A s cE
sc
s
z
s
( 11)
入式 ( 10) 和式 ( 11 ) 中解出 du c0 /dx 和 d w / dx 后, 再 将式 ( 17) , du c0 / dx 和 d w /dx 代入式 ( 14) 中可以得 到钢筋轴力微分方程
的建议取值 : Байду номын сангаас于实
取值在 1 . 2~ 1 . 5 之间 ; 对于大
y
如图 1 所 示, 由截面 的内力 平衡 条件可 得以下 方程 : Ns = Nc = N ( 8) M = M c + Nd ( 9) 式中 : N s 为钢筋所受拉力; N c 为受压区混凝土和受压
取值在 1 . 4~ 1 . 5之间 ; 对于
材料力学 性能变 化以 及锈蚀 引起的 构件截 面变 化。 钢筋锈蚀是造成锈蚀钢筋混凝土构件受力性能 退化 的主要因素 , 承载性能的退化必将严重影响结构的安 全可靠性。腐蚀作用初期, 构件承载力会有一定程度 的提高。随着腐蚀程度的 加剧, 钢 筋有效断面削 弱、 钢筋锈蚀产物 体积膨胀, 引起混凝土 保护层剥落、 钢 筋弯曲 , 表面混凝土的剥落 , 使得钢筋与混凝土 之间 的黏 结力降低 , 影响 了钢筋与 混凝土的 共同工作 性 能。特别的 , 对于锈蚀 钢筋混凝土受 弯构件, 当 荷载
( 7)
)A s0
( 2)
式中: A sc 为锈后 钢筋截 面面 积; A s0 为 原始钢 筋截 面
2 锈蚀钢筋混凝土梁受弯承载力计算模型
2 . 1 梁截面平衡方程
)f y0
( 3) 取值与钢筋锈蚀
F ig . 1 图 1 梁截面内力图 In ternal force d iagram of a b eam section
F lexural capacity of corrosion da m aged RC beam s
J in W eiliang X ia J in J iang A oyu W ang H ailong ( Institute o f S tructura l Engineerin g , Zhe jia ng University , H angzhou 310027 , Ch in a) Abstract : Consid erin g degradation of the rebar , concrete and bond betw een the rebar and concrete of corrosion dam aged RC beam s , the differential equat io n for the ax ial force o f the lo ng itud in al bar w as estab lished accordin g to the equ ilibrium of beam section and the defor m at io n com patib ility of the rebar and concrete . T he bond slip boundary cond ition and the rebar ax ial fo rce cont inu ity boundary cond it io n w ere for m ulated . Tw o types o f li m it states of bend ing fa ilu re , in clud ing both concrete crush and rebar y ield , w ere defined . T he mode l was verified by exper i m enta l data from both China and abroad . T he influences o f the diam eter and yie ld strength o f the long itu dina l rebar , the thickness of concrete cover and th e concrete compressio n streng th on the flexura l capac ity o f RC beam s w ere ana ly zed . K eyword s : RC beam; corrosion ; flexural capac ity ; m odel E m ail : jinw @ l zju . edu . cn
[ 20 21 ]
,当
钢筋锈蚀量较小时 , 混凝土与钢筋之间的黏结强度会 有上升, 而当锈蚀量 较大时, 黏结强度 就会有较大程 度的衰退。锈蚀钢筋黏结力 = k1 s ( k 2 s - c) 与滑移量有如下关系: s scr ( 6) s > scr
:
t
E ct = ( 0 . 79 + 0 . 21e 14. 95 )E c0 ( 1) 式中: E c0为原有混凝土弹性模量; t 为混凝土使用时间 ( 年 )。 1 . 2 钢筋 1 . 2 . 1 钢筋截面损失 钢筋锈蚀后会造成钢筋截面的减小 , 截面的减小 程度与钢筋的截面损失率 s 有关: A sc = ( 1 面积。 1 . 2 . 2 钢筋屈服强度下降 随着锈蚀的发展 , 钢筋材料本身的力学性质也会 发生变化, 如屈服强度、 极限强度、 极限应变均发生退 化 , 屈服平台缩短直至消 失。其中 , 锈蚀钢筋的 屈服 强度下降可以用下式表示 : fyc = ( 1 度;
式中: f yc 为锈后钢筋屈服强度 ; f y0 为原始钢筋屈服强
y
为钢筋屈服强度下降系数,
y
方法有关, 如对于实验室外加电流锈 蚀, 大气环 境自 然裸露锈蚀和实际工程锈蚀, y 取值各不相同, 文献 [ 18]根据大量试验数据给出了 验室外加电流锈蚀, 气环境自然裸露锈蚀 , 实际工程锈蚀,
y y y


影响锈蚀钢筋混凝土构件承 载力的主要因 素有
较小时, 钢筋与混凝土之间的黏结强度能够保证钢筋 与混凝土的共同变形。随着荷载的增加, 黏结性能退 化, 钢筋与混凝土之间产生滑移, 交界面出现裂缝 , 最 终当受拉钢筋应力达到极限黏结强度时, 钢筋便从混 凝土中拔出, 导致构件发生脆性失效。 文献 [ 1]建立了部分无黏结钢筋混凝土梁受弯承 载力理论计算模型 ; 文献 [ 2 3] 在锈蚀钢筋混凝土梁 受弯承载力模型中考虑了受压区钢筋锈蚀的影响 ; 文 献 [ 4 6] 考虑材料力学性能劣化和钢筋与混凝土黏结 滑移作用退化对锈蚀钢筋混 凝土梁受弯承载力的影 响。另外 , 文献 [ 7 13] 通过试验数据给出了考虑钢筋 锈蚀以后的综合折减系数计算方法。作者在文献 [ 14 15]中对锈蚀钢筋混凝土构件力学性能研究现状作了 具体的综述, 故在本文中不再赘述。 本文将综合考虑材 料力学性能劣 化和钢筋与混 凝土黏结滑移作用退化对混 凝土受弯构件极限承载 力的影响 , 根据黏结滑移后的钢筋与混凝土的变形协 调条件方程, 分别以受拉钢筋屈服和受压区混凝土压
[ 16 ]
式中 : scr为混凝土劈裂时刻的界限滑移量, k 1, k 2, c 可 根据文献 [ 19]得到: 1. 6 + 0 . 7 k1 = k2 = 0 . 024d a f t d
1562 . 5 sv f t d a c = 1. 6 + 0 ( 5) . 7 - 37 . 5 sv f t d 式中 : a 为保护层厚度; d 为钢筋直径 ; f t 为混凝土受 拉强度, sv 为配箍率。 埋置在混凝土内的钢筋锈蚀以后, 锈蚀钢筋与周 围混凝土的黏结性能会发生变化。研究表明
y s s
式中 : 为钢筋锈蚀引起的黏结刚度下降系数, 本文综 合文献 [ 20] 和文献 [ 21] 中分别提出的小锈蚀量和大 锈蚀量对钢筋与混凝土黏结刚度的影响, 给出变形钢 筋 建议取值如下 : 1 . 000 + 21 . 00 s = 1 . 359 - 0 . 1170 s
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钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 (2)_OK

钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 (2)_OK

合力作用点相同
x=βxc
合力大小相同
fce=αfc
27
混凝土受压区等效矩形应力图系数
≤ C50
C55
C60
C6 5
C70
C75
C80
α
1.0
0.99
0.98
0.97
0.96
0.95
0.94
β
0.8
0.79
0.78
0.77
0.76
0.75
0.74
水工结构中,常常只使用较低等级的混凝土,因此规范 规定:
10
四、梁内钢筋的直径和净距
架立钢筋——设置在梁受压区,用以固定箍筋的正确位置, 并能承受混凝土收缩和温度变化产生的内应力。 箍筋——承受梁的剪力;固定纵向钢筋位置,形成钢筋笼。 侧向构造钢筋——增加梁内钢筋骨架的刚性,增强梁的抗 扭能力,承受侧向发生的温度及收缩变形。
11
四、梁内钢筋的直径和净距
Mu
fyAs
计算简图
fcbx fy As
M
D
Mu
fcbx(h0
x) 2
fy As (h0
x) 2
KM S
Mu
fcbx(h0
x) 2
fy As (h0
x) 2
32
六、基本公式的适用条件
防止发生超筋破坏
max
As fcbx x fc fc
bh0 fybh0 h0 fy
fy
相对受压区高度
x fy As fcb
x
h0

1

b
Mu
f c b x ( h0
x) 2
f y As (h0
x) 2

锈蚀钢筋混凝土梁受弯性能有限元分析

锈蚀钢筋混凝土梁受弯性能有限元分析
土梁 受 弯 承 载 力 计 算 方 法 。
关键 词 : 锈蚀 钢 筋 混 凝 土 梁 ; 限元 ; 弯 性 能 ; 弯 承 载 力 有 受 抗
中 图分 类 号 : U 7 . T 351 文献标识码 : A 文 章 编 号 : 6 2—7 5 2 0 ) 2—0 3 —0 17 5 X( 0 8 0 08 5
a dd ces fb n e a iri t emao at ro h eraeo e m t fes n e raeo o d b h vo s h jrfco n t ed ces fb a si n s .An a pia l f p l be c
mao f e c a tro h a e r g c p ct r h raa d p o e t fc ro e te b r jril n efco n t el d b a i a a i aet e ae n rp ry o o r d d se l a , nu o n y
Fi ie El m e tAn l s s o e u a h v o fCo r d d n t e n a y i fFl x r lBe a i r o r o e Re n o c d Co c e e Be ms i f r e n r t a
Y AN G ig M n
c p ct a a iy
在锈蚀 钢筋混 凝 土受弯构 件 中 , 钢筋 的锈蚀 引 起钢 筋 的截 面面 积减少 和力学 性能 的变化 、 混凝 土 保护层 的开 裂 以及 钢筋 与混 凝 土 间 粘结 性 能 的 变
J n. 2 0 u ,08
锈蚀钢筋混凝土梁受弯性能有限元分析
杨 明
( 京 市市 政 设 计 研 究 院 有 限责 任 公 司 , 南 江苏 南 京 200) 10 8

锈蚀钢筋混凝土梁受弯承载力的计算分析

锈蚀钢筋混凝土梁受弯承载力的计算分析

2 < < l O f  ̄ o , 一0 . 0 1 5 +0 . 9 7 r / ,  ̄ , ( 2 )
l o % < 玑< 2 0 %, 一0 . 0 6 2 +0 . 9 5 r " / , , 损 失 和 力 学 性 能 退 化对 构件
算公 式 .
1 质量 锈 蚀 率 ( 7 7 ) 与 截 面 锈 蚀 率
由文献 E 2 ] 可得锈 蚀后 实 际屈 服 强度 ( f ) 与
初始 屈 服强 度 ( f ) 的关 系
f  ̄ o r =f . ㈤
( r / ) 之 间 的关 系
混凝 土 中钢 筋 锈 蚀 后 , 重量减轻 , 截面减小 , 锈 蚀 率较 小 时可 以认 为 吼 与 7 7 相 当, 当锈 蚀率 较 大时
湖 北 工 业 大 学 学 报
凝 土 梁结 构性 能 的退 化 主要 表 现在 承载 力 和结构 延 性 的 降低. 目前针对 锈 蚀后 钢 筋 混 凝 土 梁 性 能 退 化 的研究 主要 集 中在 三个 方面 : 1 ) 锈 蚀 后钢 筋 的 有 效 截 面 面 积减 少 , 钢筋 的力
算关系 :
< 2 , 一 , ( 1 )
[ 文 章 编 号 ]1 0 0 3 —4 6 8 4 ( 2 0 1 3 ) 0 1 — 0 0 2 5 — 0 3
锈蚀钢筋混凝土梁受 弯承载力 的计算分析
肖长永 ,杜 志 云 ,郭 超 ,夏 江波
( 湖 北 工 业 大 学 土 木 工程 与 建 筑 学 院 , 湖北 武汉 4 3 0 0 6 8 )
[ 摘
要 ]通 过 对 锈 蚀 后 钢 筋 截 面 的损 伤 、 力 学 性 能 和粘 结性 能 的 退 化 、 以及 构 件 截 面 损 伤 的 分 析 总 结 , 并 结 合 现 有

钢筋混凝土结构设计原理 -第三章 受弯构件正截面承载力计算

钢筋混凝土结构设计原理 -第三章 受弯构件正截面承载力计算

1.3 钢筋的构造
混凝土保护层c(Concrete cover)
定义:钢筋边缘到构件截面的最短距离 作用:1.保证钢筋和混凝土之间的粘结
2.避免钢筋的过早锈蚀 规范给出了各种环境条件下的最小混凝土保护层厚度c(P496, 附表1-8)。
1.3 钢筋的构造
板的配筋:由于受力性能不同,现浇和预制的配筋不同。
梁的配筋
纵向受力钢筋(主钢筋)、弯起钢筋或斜钢筋、箍筋、架立筋、水平纵向钢筋
1)钢筋骨架的形式
架立钢筋
箍筋
弯起钢筋
纵向钢筋
绑扎钢筋骨架
架立钢筋
斜筋
弯起钢筋
斜筋
纵向钢筋
焊接钢筋骨架示意图
2)钢筋种类
(1)主钢筋:承受弯矩引起的拉力,置于梁的受拉区。有时在受压区也配 置一定数量的纵向受力钢筋,协助混凝土承担压应力。
数量由正截面承载力计算确定,并满足构造要求 作用:协助混凝土抗拉和抗压,提高梁的抗弯能力。 直径: d12~ d32mm,≤d40mm
排列总原则:由下至上,下粗上细,对称布置
最小混凝土保护层厚度:应不小于钢筋的公称直径,且应符合规范要求 钢筋净距:
a) 绑扎钢筋
b) 焊接钢 筋
架立筋
箍筋 主钢筋

≥≥40mm
主钢筋
c
≥ (三层及三层以下)
c
净距

≥ (三层以上)

目录
1.受弯构件的截面形式和构造 2.受弯构件正截面受力全过程及破坏形态 3.受弯构件正截面承载力计算的基本假定 4.单筋矩形截面正截面承载力计算 5.双筋矩形截面正截面承载力计算 6.T形截面受弯构件
受剪破坏:M,V作用,沿剪压区段内的某个斜截面(与梁的纵轴线 或板的中面斜交的面)发生破坏

锈蚀钢筋混凝土梁的抗剪承载力分析模型

锈蚀钢筋混凝土梁的抗剪承载力分析模型

锈蚀钢筋混凝土梁的抗剪承载力分析模型钢筋混凝土结构在长期使用过程中,往往会受到环境因素的影响,导致钢筋发生锈蚀。

钢筋锈蚀不仅会削弱钢筋本身的力学性能,还会对整个混凝土梁的抗剪承载力产生显著影响。

因此,建立准确的锈蚀钢筋混凝土梁的抗剪承载力分析模型对于评估结构的安全性和耐久性具有重要意义。

一、钢筋锈蚀对混凝土梁抗剪性能的影响钢筋锈蚀会引起钢筋截面积减小、屈服强度降低以及与混凝土之间的粘结性能退化。

这些变化直接影响了混凝土梁的抗剪能力。

首先,锈蚀导致钢筋截面积减小,使得其能够承担的剪力相应减少。

其次,屈服强度的降低使得钢筋在承受剪力时更容易达到屈服状态,从而降低了梁的抗剪强度。

再者,钢筋与混凝土之间的粘结性能退化,会削弱两者协同工作的能力,导致混凝土梁在抗剪过程中不能有效地发挥钢筋的作用。

此外,钢筋锈蚀还会引起混凝土的开裂和剥落。

锈蚀产物的体积膨胀会对周围混凝土产生挤压作用,导致混凝土开裂。

随着锈蚀程度的加剧,混凝土保护层可能会剥落,进一步削弱了混凝土对钢筋的约束作用,降低了梁的抗剪性能。

二、现有抗剪承载力分析模型的综述目前,已有许多学者提出了针对锈蚀钢筋混凝土梁抗剪承载力的分析模型。

这些模型大致可以分为基于试验数据的经验模型和基于理论推导的力学模型。

经验模型通常通过对大量试验数据的回归分析得到。

这类模型简单直观,但往往具有一定的局限性,因为它们依赖于特定的试验条件和参数范围,对于超出这些范围的情况预测准确性可能会降低。

力学模型则基于混凝土和钢筋的力学性能以及两者之间的相互作用进行推导。

常见的有桁架模型、压力场理论等。

这些模型在理论上较为严谨,但计算过程相对复杂,需要准确确定各种参数,实际应用中可能存在一定的难度。

然而,现有的分析模型普遍存在一些不足之处。

例如,有些模型没有充分考虑钢筋锈蚀引起的粘结性能退化的影响;有些模型对混凝土开裂和剥落的考虑不够细致;还有些模型在参数确定上存在较大的不确定性,导致实际应用中的误差较大。

钢筋锈蚀对混凝土梁抗扭承载力的影响

钢筋锈蚀对混凝土梁抗扭承载力的影响
: A 文章编号 : 1 0 0 8— 1 9 3 3 ( 2 0 1 3 ) 0 1 — 0 7 8— 0 4
Ef fe c t s o f s t e e l c o r r o s i o n o n c o n c r e t e b e a m t o r s i o n a l b e a r i n g c a p a c i t y
W ANG Fe n g c h i , CHEN Fe n g, W ANG Gu o y e, REN S h a o n a n
( S c h o o l o f C i v i l E n g i n e e i r n g , S h e n y a n g J i a n z h u U n i v e r s i t y , S h e n y a n g 1 1 0 1 6 8 , C i h n a )
进行纯扭加载试验 。构件初始裂缝大部分出现在 1 / 3梁跨处 附近 , 很少 出现与初 始斜裂缝 相一致 的极 限主裂缝 。 锈蚀 梁力一 位移曲线没有 明显 的屈服 阶段 , 构件破坏 呈脆性 。梁的抗扭 极限承载力随锈蚀 率的升高而降低 , 在相 同 锈蚀率 下箍筋锈蚀构件的承载力下降较多 , 延性降低趋 势显著 。研究表 明 , 钢筋锈蚀 削弱 了构 件开裂前 的抗 扭刚 度, 降低 了钢筋 自身的抗 扭能力 , 导致混凝土梁的抗 扭承载 力下降。考虑 了钢筋锈蚀 的变角空 间桁 架法计算 结果 与试验结果符合 较好 。 关键词 : 混凝土结构 ; 钢筋锈蚀 ; 抗 扭
f o r c e - d i s p l a c e me n t c u r v e o f c o ro d e d b e a m, a n d t h e d a ma g e yp t e i s b i r t t l e f a i l u r e . T h e b e a m t o r s i o n l a ea b r i n g c a p a c i t y i n c ea r s e s w i t h t h e

基于MATLAB计算钢筋混凝土梁受弯承载力

基于MATLAB计算钢筋混凝土梁受弯承载力
王兰;郑奕鹏
【期刊名称】《淮海工学院学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2017(026)004
【摘要】利用MATLAB语言进行编程,分别采用初始曲率法和初始应变法两种编程思想对钢筋混凝土梁正截面弯矩—曲率曲线进行非线性有限元数值计算.将验证有效的数值模型用于工程实例分析,对超筋、适筋和少筋梁的正截面弯矩—曲率曲线进行数值分析.研究表明,利用两种编程思想模拟的数值结果与人工计算结果拟合程度均较好;利用该弯矩—曲率曲线可以准确而快速地确定钢筋混凝土梁的开裂荷载与极限荷载,为实际工程中确定此类梁的受弯承载能力提供便利条件.
【总页数】5页(P45-49)
【作者】王兰;郑奕鹏
【作者单位】黎明职业大学土木建筑工程学院,福建泉州 362000;黎明职业大学土木建筑工程学院,福建泉州 362000
【正文语种】中文
【中图分类】TU363;TU317.1
【相关文献】
1.钢筋混凝土梁受弯承载力简化计算 [J], 高洋;
2.CFRP板侧面嵌贴加固钢筋混凝土梁正截面受弯承载力计算方法 [J], 邓朗妮;陆云鹏;刘晓凤
3.锈蚀钢筋混凝土梁受弯承载力的计算分析 [J], 肖长永;杜志云;郭超;夏江波
4.钢筋混凝土梁受弯承载力简化计算 [J], 付占明
5.钢筋混凝土梁受弯承载力简化计算 [J], 高洋
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锈蚀钢混梁的受弯挠度和裂缝计算

截 面力 矩平 衡
目前对 于单 一材 料受 弯构 件 的数值 模 拟 已经成
熟 ,但 对 于考虑 钢筋 和混 凝 土 问黏 结滑 移 的复杂 模 型仍 需深 入研 究. 本研究 提 出引 入黏 结 滑 移后 钢 筋 与混凝 土 的变形 协 调条 件方 程 ,建 立 锈 蚀 钢筋 混 凝 土梁抗 弯 非线性 计算 模 型.
第2 7卷 第 4期
21 0 0年 1 0月
深圳 大学学报理工版
J OURNAL O HEN HEN UNI RS T CI NC D FS Z VE I Y S E E AN ENGI ERI NE NG
Vo . NO 4 1 27 .
0c. 01 t2 0
凝 土 的黏结 滑 移 关 系 ,采 用 材 料 要 满足 位 移 协调 方 程 ,钢 筋 与混 凝
土的相 对 滑移值 ( 可 表示 为钢 筋 位移 ( ) )与相
邻 混凝 土位 移 ( )之差 ,
S ) =“ ( ( )一u ( 。 ) () 4 () 5
每 个母 单元 再等 分划 分成 10个 子 单 元 .对 于 每个 0
由于平 衡方 程涉 及截 面 中 和轴 的 确定 及 材 料 本
构关 系的非 线性 ,对其 准 确 求解 成 为 主 要难 题 .文
收 稿 日期 :2 0 — 2 1 0 9 1—2;修 回 日期 :2 1. 8 3 0 0 0 —O 基 金 项 目 :深 圳 r 木 程 重点 实 验 摩 资 助项 同 ( Z C E 9 1 ) 土 S D C 0 —3 作 者 简 介 :陈 驹 ( 9 8) 男 ( 族 ),浙 江 省杭 州 市人 ,浙 江 大 学 讲 师 、博 } E m i ej z .d . n 17 一 , 汉 = - al c@ j eu c . :c . 通讯作者 :赵羽习 ( 9 3) 17 一 ,女 ( 汉族 ),浙 江大学教授 、博士生导师.E m i xho u eu ei - al za@巧 .d .l :y

钢筋锈蚀下RC梁受荷裂缝宽度时变模型研究

钢筋锈蚀下RC梁受荷裂缝宽度时变模型研究摘要:针对氯盐环境下混凝土桥梁中钢筋锈蚀引起构件刚度退化问题,结合钢筋锈蚀的时变效应,基于monte-carlo数值模拟方法,建立了rc梁受力裂缝宽度时变模型,并进行了正常使用极限状态下的可靠度计算。

研究表明:该模型能较好地对钢筋锈蚀影响下受荷裂缝宽度进行预测;钢筋锈蚀对受荷裂缝宽度控制下的正常使用极限状态影响显著;受荷裂缝在钢筋锈蚀初期扩展迅速,后期相对缓慢。

关键字:桥梁工程受荷裂缝时变模型钢筋锈蚀可靠度计算中图分类号: u445 文献标识码: a 文章编号:引言混凝土的抗拉强度低,极限拉伸应变很小,在不大的拉应力作用下就会出现裂缝[1]。

一般情况下,钢筋混凝土结构的正常开裂对极限承载力影响不大,但对结构的耐久性及其安全性影响较大,必须严格控制[2]。

首先,裂缝的存在会加速钢筋锈蚀;其次,过宽的裂缝会影响结构的美观,会引起人们心理恐慌;再次,对于要求不发生渗漏的贮液、气罐或压力管道,裂缝出现会直接影响使用功能,故此类结构必须严格控制裂缝出现。

钢筋混凝土构件开裂的影响因素众多,开裂机理复杂[2, 3]。

产生裂缝的主要原因有:混凝土水化热、干缩及塑性塌落、碱-骨料反应、外界温度变化、结构基础不均匀沉陷、钢筋锈蚀等。

钢筋锈蚀产物的体积膨胀使钢筋与混凝土界面产生锈胀力,导致保护层表观裂缝的形成以及扩展;此外,钢筋锈蚀引起钢筋截面积减少,混凝土梁的整体刚度减低,荷载作用下产生裂缝。

目前,大量的研究主要集中在钢筋锈胀裂缝,而对钢筋锈蚀影响下的荷载裂缝研究较少。

由于受到时间和空间等客观条件的限制、施工质量变异及试验误差的影响,钢筋混凝土构件钢筋锈蚀情况下的受荷开裂具有很大的不确定性[4, 5]。

为此,本文考虑钢筋锈蚀效应的影响及荷载的不确定性,采用monte-carlo数值模拟技术,分析钢筋锈蚀影响下受荷裂缝宽度开展的概率特征,为钢筋混凝土结构耐久性设计及检测维修决策提供依据。

基于粘结强度变化的锈蚀钢筋混凝土梁受弯承载力的研究

p r cl n e d u b n e e m. ti d f r n r m h r d t n y i C b a s h n e a t n b t e n co s s ci n f ef t b d d a n o d d b a I s i e e tf e yo n o t e ta i o a wa n R e i l m ,t e i tr ci w e r s e t s o o e o
sr n h o c r u o h g e e e s o o o in,t e me h ia h v o f t e c ro e e s l s i e w e h t o h t g c u d e t i h r d g e f c r so et s r h c a c b a ir o h o d d RC b a i n b t e n t a f te n l e m e
b a h u d b o sd r d I ep s n a e ,t ec a g f n t n h b t e n c ro e te n o ce e i c n i ee e ms s o e c n i e e . n t r e t p r h h l h e p n e o d sr g ew e o d d se l d c n r t s o sd rd,a d o b e t a n
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