锈蚀钢筋混凝土构件受力性能分析研究
混凝土中钢筋锈蚀对强度影响的研究
混凝土中钢筋锈蚀对强度影响的研究一、研究背景钢筋锈蚀是混凝土结构中常见的问题，它会导致钢筋断裂、混凝土表面爆裂、裂缝增多等问题，进而削弱混凝土结构的承载力和耐久性。
因此，研究钢筋锈蚀对混凝土强度的影响，可以为混凝土结构的设计和维护提供科学依据。
二、钢筋锈蚀的成因及影响因素1. 成因钢筋锈蚀的成因主要是由于钢筋表面受到氧气、水份、二氧化碳等物质的影响，形成铁锈。
铁锈的体积比原来的钢筋大，会导致钢筋周围的混凝土受到挤压，造成混凝土开裂，从而导致混凝土结构的强度下降。
2. 影响因素钢筋锈蚀的影响因素主要有以下几个方面：（1）混凝土表面的pH值和含盐量。
（2）钢筋的表面处理方式和保护层的厚度。
（3）混凝土中氯离子、硫酸盐等离子的含量。
（4）混凝土的抗压强度和抗拉强度。
三、钢筋锈蚀对混凝土强度的影响机理1. 钢筋断裂钢筋锈蚀会导致钢筋的截面积减小，从而降低了钢筋的抗拉强度。
当钢筋的抗拉强度降至混凝土的抗拉强度以下时，钢筋就会发生断裂，从而导致混凝土结构的强度下降。
2. 混凝土开裂钢筋锈蚀会导致钢筋周围的混凝土受到挤压，从而造成混凝土开裂。
混凝土开裂会导致混凝土的抗压强度和抗拉强度下降，从而降低混凝土结构的承载力。
3. 钢筋与混凝土之间的黏结力下降钢筋与混凝土之间的黏结力会受到钢筋锈蚀的影响而下降。
黏结力的下降会导致钢筋与混凝土之间的力传递受到影响，从而使混凝土结构的强度下降。
四、混凝土中钢筋锈蚀对强度影响的实验研究1. 实验设计为了研究钢筋锈蚀对混凝土强度的影响，可以进行以下实验：（1）制备不同浓度的氯离子、硫酸盐溶液，并将钢筋浸泡在其中，使其发生锈蚀。
（2）制备不同强度的混凝土试件，并将锈蚀的钢筋埋入其中。
（3）在不同时间点对混凝土试件进行力学性能测试，如抗压强度、抗拉强度等。
2. 实验结果分析通过实验可以得到以下结果：（1）随着锈蚀时间的延长，混凝土试件的强度逐渐下降。
（2）锈蚀浓度越高，混凝土试件的强度下降越明显。
锈蚀钢筋与混凝土的粘结性能研究
锈蚀钢筋与混凝土的粘结性能研究摘要】钢筋锈蚀是引起混凝土结构耐久性劣化的主要原因之一。
锈蚀使钢筋与混凝土的粘结性能发生退化，严重地降低了钢筋在混凝土结构中的作用，甚至导致混凝土结构的坍塌破坏。
研究锈蚀钢筋粘结性能的退化规律对于已建混凝土结构的耐久性评估具有重要的意义。
该文在既有研究的基础上，通过锈蚀钢筋粘结性能试验，对锈蚀钢筋的力学性能和粘结性能的退化规律进行研究。
【关键词】钢筋；锈蚀；粘结性能；耐久性Corrosion of steel and concrete properties of the bondedYang Song-rong，Sun You-tai(Zhejiang BoYu Building Co.,Ltd.ZhoushanZhejiang316000)【Abstract】Corrosion of reinforced concrete structures is caused by deterioration of the durability of one of the main reasons. Corrosion of the reinforcement and the adhesive properties of concrete degradation, seriously reducing the reinforced concrete structure in the role, and even lead to the collapse of the destruction of concrete structures. Study on Bond Behavior of Corroded Reinforced for the degradation of the law has been built to assess the durability of concrete structures isof great significance. In this paper, the existing research on the basis of the bond behavior of corroded reinforced through experiments on the mechanical properties of steel corrosion and degradation of the performance bond to study law.【Key words】reinforcement;corrosion; bondbehavior;durability1. 概述混凝土中钢筋锈蚀是十分普遍的现象，尤其是在沿海地区、工业污染地区钢筋锈蚀问题更为突出。
混凝土结构中钢筋锈蚀对力学性能的影响研究
混凝土结构中钢筋锈蚀对力学性能的影响研究一、前言混凝土结构是现代建筑中最常见的结构类型之一，其主要承受结构的重量和荷载，同时也起到保护和维护钢筋的作用。
然而，钢筋锈蚀是影响混凝土结构力学性能的主要因素之一，因此，对于混凝土结构中钢筋锈蚀对力学性能的影响进行研究具有重要的意义。
二、钢筋锈蚀的原因及危害钢筋锈蚀是钢筋表面发生的化学反应，主要原因是钢筋表面的氧化物与水蒸气及二氧化碳等物质反应，形成氧化物和碳酸盐等化合物，导致钢筋表面出现锈蚀现象。
钢筋锈蚀会导致钢筋截面积减小、钢筋与混凝土的粘结力下降、混凝土的强度减弱、抗震性能下降等危害。
三、钢筋锈蚀对混凝土结构力学性能的影响1. 钢筋截面积减小：钢筋锈蚀会导致钢筋表面的钢材截面积减小，从而减小钢筋的承载能力，影响混凝土结构的整体承载能力。
2. 钢筋与混凝土的粘结力下降：钢筋锈蚀会破坏钢筋与混凝土之间的粘结性能，从而减小混凝土结构的整体强度和韧性。
3. 混凝土的强度减弱：钢筋锈蚀会导致混凝土结构中的钢筋锈蚀部位受到额外的应力，从而导致混凝土的强度减弱，影响混凝土结构的整体抗压性能。
4. 抗震性能下降：钢筋锈蚀会导致混凝土结构的整体刚度和韧性下降，从而影响混凝土结构的整体抗震性能。
四、钢筋锈蚀的检测方法1. 目视检测法：通过目视检查钢筋表面是否出现锈斑、锈蚀、剥落等现象，判断钢筋是否发生锈蚀。
2. 手感检测法：通过手感检测钢筋表面是否光滑、是否有凹凸感，判断钢筋表面是否出现锈蚀现象。
3. 声波检测法：通过声波检测钢筋表面的声音，判断钢筋内部是否发生锈蚀。
4. X射线检测法：通过X射线检测钢筋的内部结构，判断钢筋是否发生锈蚀。
五、钢筋锈蚀的防治措施1. 选用耐锈蚀性能好的钢材：选用耐锈蚀性能好的钢材可以有效地减少钢筋锈蚀的发生。
2. 做好混凝土保护工作：在混凝土浇筑前，应该先做好钢筋的防锈处理，并在混凝土表面涂刷防水材料，以减少混凝土结构中钢筋锈蚀的发生。
锈蚀钢筋混凝土梁的结构性能退化
3、锈蚀钢筋混凝土梁的结构性 能退化的控制措施
为防止和减缓锈蚀钢筋混凝土梁的结构性能退化，可以采取以下措施：
（1）外部保护：对结构表面进行防护处理，如涂刷防锈漆、采用耐腐蚀的 饰面材料等。
（2）替代材料：采用耐腐蚀性能更好的新型材料，替代传统的钢筋混凝土 材料。例如，不锈钢钢筋混凝土结构的研究和应用可以减少锈蚀对结构性能的影 响。
（3）裂纹扩展：锈蚀过程中产生的铁锈具有较大的体积，易导致混凝土开 裂。这些裂纹会加速结构的退化进程。
锈蚀对结构安全的威胁主要体现在以下几个方面： （1）降低结构可靠性：锈蚀会导致结构性能下降，影响结构的可靠性。
（2）增加结构变形：锈蚀会降低结构的刚度，导致结构发生较大变形。
（3）引发结构倒塌：如果锈蚀严重，且未得到及时修复，可能会导致结构 倒塌。
3、耐久性降低：锈蚀使得钢筋混凝土梁的耐久性显著降低。在腐蚀性环境 下，结构的恶化速度会加快，导致其使用寿命大大缩短。
三、锈蚀对结构性能的影响机制
锈蚀对钢筋混凝土梁的结构性能影响机制主要有以下几个方面：
1、破坏保护层：锈蚀会导致钢筋表面的保护层（如混凝土或油漆层）破裂 或脱落，使得钢筋暴露在腐蚀环境中，加速了锈蚀过程。
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锈蚀钢筋混凝土梁结构性能退化
目录
01 一、钢筋混凝土梁的 锈蚀现象
02
二、结构性能退化的 表现
03
三、锈蚀对结构性能 的影响机制
04 四、应对锈蚀的措施
05 参考内容
锈蚀钢筋混凝土梁是土木工程中一个重要的研究领域。这种结构在自然环境 和人类活动的影响下，会逐渐产生物理和化学变化，导致其结构性能的退化。本 次演示将重点探讨锈蚀钢筋混凝土梁的结构性能退化问题。
（2）考虑裂纹扩展的影响。通过观察实际工程中的锈蚀损伤情况，发现裂 纹扩展与锈蚀量之间存在一定的关系。因此，在模型中应考虑裂纹扩展的影响。
钢筋锈蚀的微观影响因素、宏观表现及力学性能之间的关系研究
Hale Waihona Puke 根据我 国建筑科学研究院的试验结果 ． 当钢筋表面沿长度发生均 匀锈蚀 时 ． 随截面腐蚀率 的增加 ． 钢筋 的极 限抗拉强度和极 限延伸率 混凝 土对 钢筋 的保护作用包括两个方面 ： 一是混凝 土的高碱性使 都 随之降低 ， 其表达式为 （ 直径为 ｜ ｒ ２ ｍ的 Ｉ ａ 级钢筋 ） ： 钢筋表面形成钝化膜 ： 二是保 护层 对外界腐蚀介 质 、 氧气及水 分等的 ｂ（ － ．９ ｋ ｏ ＝ １ ０６ ５ ）－ ｂ 渗入起 到阻止作用 后一种作用 主要取决于混凝土 的密实性和保护层 ８＝ １ ０６ ５ ８ ｂ（ － ．９ ）ｈ， ≤８ ％ 厚度 。一般来说 ， 强度 高的混凝土其密实性较好 ， 从而其抗渗性 较好 。 ８＝ Ｏ６ ８ １ ３ ）ｂ。 ８ ｂ（ ． — ． ｘ ￣ ２ ｏ ＞ ％ 在相 同条件下． 护层越厚 ， 保 保护层完全碳化所需 的时间就越 长 ， 钢筋 式 中： 为钢筋的截 面面积损失率 ； ８ 分别为钢筋锈 蚀前后的 ８、 锈蚀程度越轻 极 限延伸率 ； ｈ 分别为钢筋锈蚀前后的极限强度。 叮、 ４ 混 凝 ±保 护 层 完 好 程 度 的 影 响 钢筋锈蚀不仅对钢筋本身的力学性 能有影 响 ． 而且对混凝土构件 的力学性能 ． 如粘结强度 、 承载力和锚固性 能等 ， 也有 较大影响 钢筋 混凝 土保 护层 的完好程度是指混凝土有无蜂窝孑 洞 、是 否开裂 、 Ｌ 锈蚀对粘结强度的影响与钢筋锈蚀率有关 当钢筋表面仅有很轻微的 裂缝宽度及 长度等 它对钢筋锈蚀有明显的影响 ． 特别是对处 于潮湿 锈蚀时（ 钢筋锈蚀率小于 ｌ ， ％）钢筋与混凝土的粘结强度还有 所提高 环境 或腐蚀性介质 中的钢筋混凝土构件影响更大 一方 面 ． 会增 裂缝 但随着钢筋锈蚀率的增加 ． 粘结强度则 会显著 下降 当混凝土构件由 加混凝 土的渗透性 ． 速混凝土 的碳 化和侵蚀性介质 的侵蚀 ． 钢筋 加 使 于钢筋锈蚀 而产生顺 筋裂缝 ． 而且当裂缝宽度超过 １ — ｍ 时． ． ２ｍ ５ 钢筋 锈蚀加剧 ： 另一方 面． 钢筋 的锈蚀膨胀又会使混凝土进一步开裂 ， 而 从 与混凝土之间的粘结力基本丧失 ． 其平均强度仅为无纵 向裂缝 的 ３５ ． — 加重钢 筋的锈蚀 。许 多调查表 明． 在潮湿环境 中使用 的钢筋 混凝 土构 ５５ 。 ．％ 件。 其横 向裂缝宽度达到 ０２ ．ｍｍ时 ， 即可引起钢筋的锈蚀。 钢筋混凝 土构件的受弯承 载力随着钢筋 的锈蚀 率呈线性下 降规 律。 当钢筋 的截面损失率小于 ５ ％时 ． 的抗拉强度与延伸率基本 无 钢筋 ５ 钢 筋 所 处 位 置 的 影 响 变化或变化不大 ， 钢筋与混凝 土之间的粘结力也基本 无退化 ． 平截 面 对于钢筋 混凝土梁 、 而言 ， 柱 位于角 部的钢筋锈蚀程 度要 比中间 假定仍然成立 ， 可以按无 锈蚀 钢筋混凝 土构件 的计算方法 分析构 件的 部位 的大 。 试验表 明． 在相 同条件下 ． 位于构件角部 的钢筋锈 蚀速度 比 抗弯承载力 ， 但分 析中应 考虑钢筋 的截 面损失率 对 于中等锈蚀程 度 中间部位 的钢筋快大约 ５ ％。 ０ 这是 由于位于角部的钢筋会受 到两个 方 的钢筋 （ 截面损失率 大于 ５ 小 于 １％） 由于钢筋截 面减少 ． ％， ５ ， 钢筋 的 向渗 透 的影 响 。 抗拉 强度及延 伸率会有一定 的降低 ， 钢筋的极限抗拉 （ 下转第 ２ ５页 ） ６
锈蚀钢筋混凝土压弯构件受力性能研究
性产生 的不利影 响 ， 在既有建筑结 构的可靠 性检测鉴 定加 固 中应 考虑这一不利影 响 ， 以保 证结构 安全 性 ， 止结 构脆性 破 坏 。因 防
此钢筋锈蚀一直是影响混凝 土结 构耐久 性的最 主要 因素之一 ， 已 成为导致混凝土结构 耐久性 失效 的主要 原因之一 ， 工程 结构 耐久
Ｅｘ ｌ ｒ ｔ ｎ ｏ ｈ ｅ ｓｂ ｌ ｙ ｏ ｌ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌｔ ａ ｓｏ ｍａ ｉ ｎ ｐ ｏ ａ ｉ ｎ ｔ ｅ ｆ ａ ｉ ｉ ｔ ｆｏ ｄ ｒ ｓｄ ｎ ｉ ｒ ｎ ｆ ｒ ｔｏ ｏ ｉ ａ
ＨＡＮ ｕ ｂ ａ Ｃｈ ｎ— ｕ Ａｂ ｔａ ｔ ｈ ｓ ｔ ｅ ｉ ａ ａｙ ｅ ｒ ｂ ｅ ｘｓｉ ｇ ｉ ｈ ｒ ｎ ｆｒ ｔ ｎ ｏ ｌ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌ ｌ ｓｒ ｔ ｓｔｅ ｓｇ ｉ ｃ ｎ ｅａ ｄ ｕ ｇ ｎ ｙ ｏ ｌ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌ ｓ ｒ ｃ ：Ｔ ｉ ｈ ｓｓ ｎ ｌ ｚ ｓｐ ｏ ｌｍｓｅ ｉｔ ｔ ｅ ｔ ｓｏ ｍａ ｉ ｆ ｄ ｒ ｓ ｎ ｉ ，ｉ ｕ ｔ ｅ ｈ ｉｎ ｆ ａ ｃ ｎ ｒ ｅ ｃ ｆ ｄ ｒ ｓｄ ｎ ｉ ｎ ｎ ａ ｏ ｏ ｄ ａ ｌ ａ ｉ ｏ ａ ｔａ ｓｏｍａｉｎ，ａ ｄ ｐ ｔ ｒ ａ ｄ ｔ ａ ：ｉ ｉ ｅ ｅ ｓ ｒ ｏ ｅ ｆ ｌ ｃ ｎ ｉ ｅ ａｉｎ ｉ ｌ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌ ｒ ｎ ｆ ｒ ｔ ｎ ｕ ｈ ａ ｔｕ ｔ ｒ ｄ ｐ ａ ｉ ｔ ｅ ｒｎ ｆｒ ｔ ｏ ｎ ｕ ｓｆ ｗ ｒ ｈ ｔ ｔ ｓｎ ｃ ｓ ａ ｙｆ ｒｔ ｌ ｏ ｓ ｒ ｔ ｏｄ ｒ ｓ ｎ ｉ ａ ｓ ｍａｉ ，ｓ ｃ ｓｓｒ ｃｕ ｅ ａ ａ ｔｂ ｌ ｙ， — ｏ ｈ ｕ ｄ ｏ ｎ ｄ ａｔ ｏ ｏ ｉ ｃ ｎ ｍｙ，ｅ ｅ ｇ ・ａ ｉ ｇ ｎ ｌｖ ｔ ｎ ｅｆ ｃｓ ａ ｄ ｏｈ ｒ ａ ｐ ｃ ｓ ｏｏ ｎ ｒ ｙ ｓ ｖ ｎ ，ａ ｄ ｅ ｅ ａｉ ｆ ｔ ｎ ｔ ｅ ｓ ｅ ｔ ．Ｔｈ ｒｆ ｒ ，ｉ ａ ｈ ｅ ｅ ｅ ｓ ｎ ｂ ｅ ｔ ｎ ｆｒ ａｉ ｎ ｖｅ ． ｏ ｅ ｅ ｅｏ ｅ ｔ ｃ ｉｖ ｓ ｒ ａ ｏ ａ ｌ ｒ ｓｏ ａ ｍ ｔ ｉｗｓ ｏ Ｋｅ ｒ ｓ ｌ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌｔ ｎ ｆｒ ｔ ｎ，ｅ ｏ ｏ ｙ ｗｏ ｄ ：ｏｄ ｒ ｓ ｎ ｉ ｒ ｓｏ ｍａ ｉ ｄ ａ ａ ｏ ｃ ｎ ｍｙ，ｅ ｅｇ — ａ ｉ ｇｔａ ｓｏ ａ ｉｎ，ｆａ ｉ ｉ ｔ ｎ ｒ ｓ ｖｎ ｒ ｎ ｆｒ ｔ ｙ ｍ ｏ ｅ ｓｂ ｌ ｙ ｉ
锈蚀对钢筋混凝土粘结性能的影响分析
锈蚀对钢筋混凝土粘结性能的影响分析发布时间：2022-07-24T06:37:54.707Z 来源：《建筑实践》2022年41卷3月5期作者：张建张一[导读] 钢筋混凝土结构在使用的过程中，会受到多元化因素的影响张建张一北部湾大学摘要：钢筋混凝土结构在使用的过程中，会受到多元化因素的影响，容易出现锈蚀问题。
一旦出现这一问题，就会对结构的应用性能产生不良影响，甚至会引发病害问题。
在对钢筋混凝土结构的性能进行检测时，需要对锈蚀影响进行重点观察，可以通过弯曲粘结实验的开展，对影响程度进行有效的分析，并且根据相关的数据信息，制定针对性的防控措施，尽可能降低病害问题的发生几率，并且提升结构的应用性能。
本文就锈蚀对钢筋混凝土粘结性能的影响进行相关的分析和探讨。
关键词：锈蚀；钢筋混凝土；粘结性能；影响分析在进行钢筋混凝土结构建设的过程中，钢筋材料和混凝土材料的粘结性都比较好，可以通过材料的协同应用，增强结构的应用性能。
但钢筋材料在使用的过程中，会受到多元化因素的影响，会导致材料出现严重的锈蚀问题，进而导致构件的性能退化，会对结构的功能发挥和应用寿命产生不良影响。
在对相关问题进行处理的过程中，可以通过各项实验的开展，对锈蚀影响下钢筋混凝土结构的性能变化规律进行深入的把握，在此基础上制定针对性的修改措施，延长结构的应用寿命[1]。
一、锈蚀对钢筋混凝土粘结性能的影响（一）实验探究在实验室的环境下采用电加速方法缩短锈蚀问题的发生时间，可以对问题的具体发生情况进行全面的了解。
实验人员要根据设定的锈蚀率，对各项构件达到锈蚀率的通电时间进行推理，明确锈蚀率和实际锈蚀问题的差距。
为了保证各项数据信息的提取更加合理，需要对锈蚀钢筋进行除锈操作之后，对试件需要准确的称重，还要对锈蚀前后的密度变化情况进行科学的对比，从而明确实际的锈蚀率[2]。
（二）性能测定在对结构中的钢筋粘结性能进行测定的过程中，可以开展拉拔试验。
这项实验主要存在偏心拉拔和中心拉拔两种方式。
加速混凝土构件中钢筋锈蚀的研究
根据钢筋锈蚀量的计算公式 ， 可知锈蚀量一定的情况下 ， 电流的大小与锈蚀时间成反 比， 即电流密度越 大， 锈蚀速率越大。通过 已有试验数据和本实验结果可知 ， 在 同等条件下进行 电化学锈蚀试验 ， 电流密度大 小对锈蚀率和锈蚀裂缝并无显著影响， 但相 同锈蚀率下电流密度越大， 锈蚀速率越快 ， 裂缝出现的越早 。
△ ＝
和㈤ 等 出
（ ） ｄ ｔ ＝兰 （ ｔ ） ｄ
（ ２ ）
（ ３ ）
其 中： Ａ ——钢筋锈蚀面积 ， 式中时间单位为秒（ ｓ ） 而实际应用中一般时间单位采用天（ ｄ ） ， 所 以：
ｚ ａ Ｗ＝
３ ． ２ 影响钢筋锈蚀速率的因素
３ ． ２ ． １ 电流 密度
为： △ ： 式 中： Ａ ｉ ｒ ／ — —金 属锈蚀 重量 ；
— —
． 旦
（ １ ）
金属 的相对 原子质 量 ， 铁 的相 对原 子质量 为 ５ ６ ；
Ｆ——法拉第常数 ， Ｆ ＝９ ６ ４ ８ ４（ Ｃ ／ ｍ ｏ １ ） ； ｎ ——金属的价数， 铁的价数为 ２ ； ， — — 电流强度 ， Ａ； ．
第３ ５ 卷 第 ２期 ２ ０ １ ３年 ４月
河北联合大学学报 （ 自然科学版 ） Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈｅ ｂ ｅ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｔ ｅ ｄ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ（ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
关键词 ： 电化 学锈蚀 ； 锈 蚀 速率 ； 锈 蚀钢 筋混凝 土构 件
摘 要： 在短时间内， 怎样快速制取大批量锈蚀钢筋混凝土试件 ， 目 前有效的方法是 ： 电化学锈 蚀 。从 混凝 土 中钢 筋锈 蚀 的机理 出发 ， 通过 实验 的方 法研 究影 响钢 筋锈 蚀 速 率 的 因素和控 制 过程； 探讨混凝土锈蚀开裂影响 因素以及加速开裂的方法； 分析 电化学锈蚀方法的适用性。
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（ １ ） 几何 模型 建立 １ ２ ０×２ ０ ０ Ｘ １ ９ ０ ０ ｍｍ简支梁 ， 计算跨径 １ ７ ０ ０ ｍ ｍ。 主筋混凝土保护层厚度为 ２ ５ ｍ ｍ， 混凝 土采用 Ｓ Ｏ Ｌ Ｉ Ｄ ６ ５实体 单元模拟 ， 钢筋采用 Ｌ Ｉ Ｎ Ｋ ８单 元模 拟 ， 采用 Ｃ Ｏ Ｍ Ｂ Ｉ Ｎ ３ ９非线 性弹簧单 元模 拟 钢 筋 和混 凝 土 之 间粘 结 滑 移。分别 建 立 ０ ％、 ５ ％、 １ ５ ％三组钢 筋锈蚀率模型 。主梁总共划分为 １ ０ ６ ８ 个单元 、 １ ２ ４ ８个节点 。 （ ２ ） 边界条件 在实 际支座处 沿横 桥 向施加 ｘ、 Ｙ两个 方 向的约束 ； 钢 筋 与主梁 之间通过 弹簧单元 连接 ， 将混凝 土单元节点与钢筋 单元节点重合 ， 耦合重合节点 ｘ、 Ｙ方 向的 自由度 ， 弹簧单元 的粘结应 力一 滑移关系按照公式 （ ３ ） 输入 。 （ ３ ） 计 算参 数 ①主梁 主梁采用 ｃ 如 混凝土 ， Ｅ＝ ３ ． ０ Ｘ １ ０ ＭＰ ａ ， ＝ ０ ． ２ 。混凝 土的本构模型仍采用原混凝 土本 构模 型。
ｙ ， ｓ＝０ ｂ ｘ＋ 厂， Ａ ＝ Ａ ＋ （ １ ）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
计算 中 不 考 虑 受 压 钢 筋 和 箍 筋 的 锈 蚀 ； 受 拉 钢 筋 采 用 Ｈ Ｒ Ｂ ３ ３ ５钢筋 ＝３ ０ ０ ＭＰ ａ 。Ｅ＝２ ． ０ Ｘ １ ０ ５ Ｍ Ｐ ａ ， ＝０ ． ３ 。 锈蚀钢筋 的本构模 型采用表 １模拟。 ③锈蚀钢 筋和混凝土之 间的粘结滑移作用 锈蚀 钢筋粘结应力与滑移关 系是否合理 ， 将直接影有 限 元分析结果。根据本文第一节所提到 的方法 ， 对 未锈蚀钢 筋 与混凝土的粘结滑移关 系乘 以粘 结锈蚀退化 系数 ， 得到锈蚀 后的粘结滑移关系 。
３ ． １ 有 限 元 模 型
和极限应变 ８ 参 考文献计算 ， 给 出锈蚀钢 筋应力 、 应变随
钢筋锈蚀率变化的计算公式 。见表 １ 。 表 １ 锈蚀钢筋应 力、 应变计算公式
式中 、 分别为未锈蚀钢筋屈 服强度 和极 限应 变 ； ｄ为未 锈蚀钢筋的直径 。 （ ３ ） 锈蚀钢筋一 混凝土粘结作用 目前在进行锈蚀钢筋 混凝土 构件受 力性能 有 限元 模拟 时， 通常采用未锈蚀钢筋 与混凝 土的粘结滑移关系乘 以粘结 锈蚀退化系数 。具体如下 。
２ ０ １ ３年 第 ９期 （ 总第 ２ ３ ５期 ）
黑龙江 交通科 技
Ｈ Ｅ ｌ Ｌ Ｏ ＮＧＪ Ｉ ＡＮＧ Ｊ ｌ ＡＯＴＯＮＧ ＫＥ Ｊ
Ｎｏ ． ９， ２ ０ １ ３
（ Ｓ ｕ ｍ Ｎ ｏ ． ２ ３ ５ ）
锈 蚀 钢 筋 混凝 土构 件 受 力性 能 分 析研 究
１ 锈 蚀钢 筋 混凝 土构 件 受 力 性 能 分 析
结合现有研究理论 ， 锈蚀 钢筋混凝土构件受力性能 主要 体现在混凝土本构模型 、 锈蚀 钢筋本构模型 和锈蚀钢筋与 混 凝 土之 间的粘结滑移关 系。具体如 下。 （ １ ） 混凝土本构模 型 便 于简化计算 ， 假定混凝 土各 向 同性 ， 近似认 为腐蚀 前 后 混凝 土弹性模量不 变 ， 混凝土单元仍然采 用原 混凝 土本构 模型， 本文采用 Ｈ ｏ ｇ ｎ ｅ ｓ ｔ ａ ｄ的抛物线 。 （ ２ ） 锈蚀 钢筋本 构模型 钢筋的本构模 型采用 三 折线 模 型 ， 锈蚀 钢 筋屈 服强 度
．
区钢 筋屈服强 度和有 效面 积 ； Ａ 、 Ａ ， 为受拉 区锈 蚀钢筋 和 未锈蚀钢筋 的有效 面积。其余 符号参考文献。
３ Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ有 限 元数 值 分 析
本文借 助于 Ａ ｎ ｓ ｙ ｓ 有 限元 软件 ， 分别建立 ０ ％、 ５ ％、 １ ５ ％ 三组钢筋锈 蚀率模 型 ， 探 讨锈 蚀 钢筋 混凝 土构 件 的受力性 能， 分析钢筋锈蚀对构件承 载能力的影响。
② 钢 筋 受压钢筋 及箍筋 采用 Ｈ Ｐ Ｂ ２ ３ ５钢 筋 ， ＝２ ３ ５ Ｍ Ｐ ａ ， 本文
锈蚀后钢筋混凝土受弯 构件 的正截 面承载 能力计 算仍 符合未锈蚀钢筋混凝土受弯构件承载能力计算假定。同时 需考虑钢筋截面积的减小 、 钢筋 屈服强度的降低 以及钢筋与 混凝 土之 间的粘结性能 退化导 致其 协同能 力下降对 承载能 力的影 响。计算公式如下
薛颖慎 ， 同卫刚
（ １ ．陕 西 德 尚龙 路桥 工 程设 计 有 限公 司 ； ２ ．西 安 纺 织 新 区 管 委 会 ）
摘
要： 由于结构设计 、 施工 、 养 护管理及使 用环境等存 在的问题 ， 导致钢筋混凝 土构件在使用 中逐渐 出现老
化、 损伤 ， 甚 至出现严 重的破坏 ， 直接影 响结构的使用功能和安 全。基 于国内外现有研究理论 ， 分别从 钢筋截
当 ０＜卵 ≤５ ％时 ， 卢＝１ —８ ； 当 叼≥５ ％时， 卢＝（ １ ． ０ ５一 叼 ） 。 。式 中 Ｊ Ｂ为粘结锈蚀退 化系数。 锈后钢 筋与混凝 土 之间 的平 均粘 结强 度 为 ＝ 卢×ｆ 。 ， 式中 为锈后钢 筋与 混凝 土 之间 的平均 粘结 强 度 ， 。 为 未 锈钢筋与混凝土之间的平均粘结强度 。 ２ 锈蚀钢筋混凝土构件承载能 力计算
面面积减小 、 钢筋屈 服强 度降低及钢筋与混凝土之间的粘结性能下降三方面 ， 分析 钢筋锈蚀对构件承 载能力
的影响 ； 并 采用 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ 软件模 拟锈蚀钢筋混凝土构件 的受 力行为 ， 通过 分析计 算结果 ， 总结经验 ， 为 构件加
固设计提供参考依据 。 关键词 ： 钢 筋混凝土构件 ； 锈蚀钢 筋 ； 受力性能 ； 承载能力 中图分 类号 ： Ｕ ４ ４ ２ 文献标识码 ： Ｃ 文章编号 ： １ ０ ０ ８—３ ３ ８ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９— ０ １ ２ ０— ０ ２