锈蚀钢筋混凝土桥梁力学性能研究综述(Ⅰ)

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钢筋混凝土板柱节点抗冲切性能研究综述

钢筋混凝土板柱节点抗冲切性能研究综述

第50卷增刊建筑结构Vol.50 S22020年12月 BuildingStructure Dec.2020 钢筋混凝土板柱节点抗冲切性能研究综述韦锋,任子华,张俊华(华南理工大学土木与交通学院,广州 510640)[摘要]钢筋混凝土板柱结构具有节约净空、平面布置灵活及施工方便等优点,是常见的建筑结构体系。

但板柱结构节点区受力复杂,目前对其传力机制和破坏机理尚未有统一的认识,板柱节点的冲切破坏问题尤其突出。

根据文献对钢筋混凝土板柱节点的破坏形态进行了总结,并根据相关研究成果归纳了板柱节点破坏形态的判别公式及应用条件;梳理了影响板柱节点抗冲切性能的主要因素,并对相关研究现状进行了综述,指出了进一步研究的方向。

[关键词]钢筋混凝土板柱节点;抗冲切性能;抗冲切承载力;抗冲切延性中图分类号:TU395 文献标识码:A 文章编号:1002-848X(2020)S2-0499-07State of the art of research on punching shear behavior of reinforced concrete slab-column connectionsWEI Feng, REN Zihua, ZHANG Junhua(School of Civil Engineering and Transportation, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)Abstract: Reinforced concrete slab-column structure has the advantages of saving headroom, flexible floor layouts andconvenient construction. It is a commonly used building structure system. However, the slab-column joint area is subjectto complex forces. At present, there is no unified understanding of its force transfer mechanism and failure mechanism.Punching failure of slab-column joints is a particularly prominent problem. The failure patterns of slab-column joints arereviewed according to related literatures. The discriminant formulas of failure modes of slab-column joints and theapplication ranges are summarized based on existing studies. The main factors influencing the punching resistance ofslab-column joints are sorted out, and the related research status is reviewed. The directions for further research arepointed out.Keywords: reinforced concrete slab-column connections; punching behaviors; punching capacity; punching ductility0 引言由水平构件为板和竖向构件为柱所组成的结构称为板柱结构。

第7章 混凝土和钢筋力学性能的退化

第7章 混凝土和钢筋力学性能的退化

混凝土和钢筋力学性能的退化同济大学建筑工程系2014.4混凝土和钢筋力学性能的退化一、锈蚀钢筋力学性能二、锈蚀预应力钢筋力学性能二、碳化混凝土力学性能三、酸腐蚀混凝土力学性能四、硫酸盐腐蚀混凝土力学性能五浸油混凝土力学性能五、浸油混凝土力学性能2抗力R 保持不变失效概率P f 不变R,S 不变:分布类型、均值和变异性均不变效应S 保持不变0t效应S (t )R,S分布类型和模型3使用寿命概率密度抗力R (t )失效概率P f (t )0t目标使用寿命平均使用寿命均值变异性钢筋截面V =V第6章环境作用下结构受力性能的退化 锈蚀构件受力性能的退化V >V 纵向裂缝宽度横向裂缝宽度承载力锈损率ηsηL 纵向裂缝宽度达限值ηH 横向裂缝宽度达限值ηP 承载力下降到限值ηS变形达到限值变形锈蚀产物V <VV <V <V4混凝土保护层胀裂时间tT 1t1t cr t wl t wh t p t s 0T cr T u混凝土钢筋孔隙过渡区Cl CO O H O锈蚀构件承载能力计算锈蚀构件刚度计算锈蚀构件裂缝宽度性能指标钢筋开始锈蚀服役时间剩余使用寿命(1)平均截面锈蚀率 钢筋锈蚀程度的表征锈蚀前平均截面积s η一、锈蚀钢筋力学性能(2)最大截面锈蚀率锈s0scs s0A A A η−=锈蚀后平均截面积s0sc,mins,max s0A AA η−=锈蚀后最小截面积s,max η5(3)质量锈蚀率0cs 0mm m η−=锈蚀后钢筋质量sη自然锈蚀钢筋砼中锈蚀钢筋裸露锈蚀钢筋试加速锈蚀钢筋外加电流锈蚀氯盐加速锈蚀验研究有人工气候锈蚀研究方法模拟锈蚀钢筋机械加工锈坑6数值锈蚀钢筋限元分析钢筋锈蚀特征?2O 大气环境直流电源+锈蚀钢筋-混凝土 锈蚀钢筋获取途径阳极阴极混凝土混凝土钢筋−OH O H 2e 铜片盐溶液混凝土OH+2Fe +2Fe +2Fe +2Fe +2Fe OHOH2O 原钢筋横截面自然锈蚀机理加速锈蚀机理7原钢筋横截面+2Fe +2Fe +2Fe +2Fe +2Fe +2Fe +2Fe +2Fe 钢筋自然锈蚀形态钢筋加速锈蚀形态几何形态8钢筋自然锈蚀形态钢筋加速锈蚀形态几何形态10121416182022A s c 0.000.0230.0740.0980.1260.1460.000.0230.0740.0980.1260.146ηs =ηs =ηs =ηs =ηs =ηs =0.000.0230.0740.0980.1260.1460.000.0230.0740.0980.1260.146ηs =ηs =ηs =ηs =ηs =ηs =90102030405060n10未锈锈蚀未锈锈蚀裸露锈蚀钢筋(156)裸露锈蚀钢筋(422)试件来源砼中自然锈蚀外加电流锈蚀(35)(76)同济大学数据库砼中自然锈蚀外加电流锈蚀(248)(48)兄弟单位数据库11不断增加不断收集100150200250300荷载(K N )0%5.38%10.54%50100150200荷载(K N )0%8.36%19.23%0500246810变形(mm)00246810变形(mm)80100120N )0%17.38%405060N )0%27.18%加速ф25 加速ф18荷载变形曲120204060024681012变形(mm)荷载(K 28.05%010203002468101214变形(mm)荷载(K35.79%加速ф16加速ф12线20304050载(K N )0%8.56%24.33%15202530载(K N )0%10.34%24.95%荷载变形曲010*******变形(mm)荷0510024681012变形(mm)荷1520K N )0%10.21%2710%80100120140KN)8.56%16.06%20.48%加速ф10加速ф813线0510********变形(mm)荷载(27.10%02040600246810变形(mm)荷载(加速ф6裸露ф183040506070载(KN )0%11.30%25.89%304050607080载(K N)9.32%16.89%20.30%01020024681012变形(mm)荷010200246810变形(mm)荷80100120N )14.06%21.15%8.78%1520K N)13.10%27.90%自然ф12 自然ф14 荷载变形曲1402040600123456变形(mm)荷载(K 05100246810变形(mm)荷载(39.97%自然ф16 自然ф8线(1)随着钢筋锈蚀的发展,钢筋锈蚀越不均匀试(2)混凝土中自然锈蚀钢筋不均匀程度>加速锈蚀钢筋(3)随着钢筋锈蚀的发展,屈服荷载、极限荷载降低,且极限荷载尤为明显;(4)随着钢筋锈蚀的发展,屈服平台缩短甚至消失,极限验现象15延伸率降低,颈缩现象消失;名义屈服荷载名义屈服强度锈前屈服强度相对屈服荷载相对面积比值锈蚀ycyc y0s ucyc yc y0s0sc y0s0sc uc uc u0s0sc u0uc u00s s s c (1)(1)f fF F F A A F A A F F F A A F f A f A α=−ηα=⎧=⋅⋅=⎪⎪⎨⎪=⋅⋅−=⎩η⎪载度度锈后平均截面积载钢筋强度的16名义极限荷载名义极限强度锈前极限强度相对极限荷载表征⎧yc 0f确定型本构关系scσεh ycf ucf εε0y f 界限锈蚀率⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨>−−−+≤≤≤=)()()()(shc sc yc uc shc suc shcsc yc shcsc s0ycyc s0sc sc s0sc εεεεεεεεεεσf f f E f f E E 17sη0su 0sh εsc0sy sucεshc ε光圆钢筋:10%~15%变形钢筋:20%~30%2.533.54量锈蚀钢筋力学指标随锈蚀率的变化情况y = -1.119x + 1R 2 = 0.72980.60.811.2强度相对值y = e -2.5009xR 2 = 0.61710.811.21.41.6率相对值名义屈服强度相对值—截面锈蚀率关系0.511.5200.10.20.30.40.5截面锈蚀率弹性模弹性模量—截面锈蚀率关系1800.20.400.20.40.60.81截面锈蚀率名义极限00.20.40.600.20.40.60.8截面锈蚀率极限延伸名义极限强度相对值—截面锈蚀率关系极限延伸率相对值—截面锈蚀率关系模型适用条件−yc f uc f suc εcrs ,η锈蚀钢筋力学指标随锈蚀率的变化情况CM1变形:30%光圆:15%试验室电化学加速锈蚀CM2变形:30%光圆:15%大气环境自然裸露锈蚀1121.11y s syc f f ηη−=01202.11u ss uc f f ηη−−=0736.3su suc e εεη−=01049.11y s syc f f ηη−−=01119.11u s uc f f η−−=0093.2su suc e εεη−=19CM3变形:20%光圆:10%实际工程混凝土中钢筋锈蚀1231.11y s syc f f ηη−−=01245.11u ss uc f f ηη−−=sη0501.2su suc e εεη−=锈蚀钢筋力学性能退化机理20锈蚀钢筋的承载力=平均截面积*基于平均截面积的强度=最小截面积*基于最小截面积的强度=最小截面积*未锈钢筋的强度锈蚀钢筋力学性能退化机理F F f A ⎧yc yc yc0m in u u ..u u f A A A R F F f A f A A A R ===⎪⎪⎨⎪===⎪⎩ycsc m in scc c c0m in csc m in sc Laser line sourceRange 721三维激光扫描技术锈蚀钢筋锈蚀钢筋Rebar TrayCMOS image senor锈蚀钢筋力学性能退化机理121.6R121.6R00.40.81.20%10%20%30%40%s10.9654y η=+自然锈蚀钢筋00.40.81.20%10%20%30%40%s10.9367y η=+加速锈蚀钢筋22(1)钢筋截面积的不均匀性是名义强度降低的主要因素;(2)R 值随着锈蚀率的增大而增大,导致强度降低;(3)自然锈蚀钢筋的R 值大于加速锈蚀钢筋,导致其强度衰减更显著Laser line sourceRebar TrayRange 7CMOS image senor锈蚀钢筋横截面积的不均匀性三维激光扫描技术锈蚀钢筋锈蚀钢筋2300()1exp{}x x f x eeμμσσσ−−−−=−Gumbel 极值分布()E R μγσ=+()226D R πσ=锈蚀钢筋横截面积的不均匀性24Relationship between the Gumbel statistical paratmeters of R and the averagecross-sectional loss ratio, ηs2835锈蚀率10%锈蚀率20%()000ln A A μμσ=+×锈蚀钢筋横截面积的不均匀性0714211 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25锈蚀率30%3535截断长度50mm 0σσ=250714212811.031.061.091.121.15直径12mm 直径16mm 直径20mm0714212811.031.061.091.121.15截断长度200mm 截断长度350mmscσ锈后钢筋力学性能的变异性0.70.80.91 1.151710.9287R μη=−+=0.60.70.80.91 1.092110.9809R μη=−+=00.20.40.60.81e μ=sη0su ε0sh εycf ucf scε0sy ε0y f sucεshcε2600.050.10.150.20%5%10%15%20%25%30%00.080.160.240.320.40%5%10%15%20%25%00.050.10.150.20%5%10%15%20%25%30%0.54040.02790.7796R δη=+=0.67660.136δη=+极限强度相对值变异系数屈服强度相对值变异系数极限应变相对值变异系数0.47940.03440.863R δη=+=0.60%5%10%15%20%25%30%极限强度相对值平均值0%5%10%15%20%25%30%屈服强度相对值平均值0%5%10%15%20%25%极限应变相对值平均值锈蚀钢筋随机本构模型27(1)均为确定性模型,概率模型或随机模型未见;(2)自然锈蚀钢筋中多为一般大气环境下锈蚀钢筋,讨海洋大气环境下锈蚀钢筋甚少;(3)主要为轴拉时力学性能退化规律的研究,轴压时力学性能退化规律未有研究;(4)主要为锈蚀钢筋的静力性能,桥梁的锈蚀问题更突出但锈蚀钢筋疲劳性能研究甚少;(5)主要为普通钢筋锈后力学性能,新型钢筋、老式钢筋研究甚少论与展望28预应力筋锈后力学性能研究甚少;(6)主要采用试验方法,数值模拟受限,退化机理不明二、锈蚀钢筋疲劳性能屋顶花架自然锈蚀钢筋29加速锈蚀钢筋30自然锈蚀钢筋和加速锈蚀钢筋疲劳性能的相似性问(1)试验“外加电流加速锈蚀”实际“碳化或氯盐引起的自然锈蚀”(2)试验中“先锈蚀后疲劳”实际中“先疲劳后锈蚀,然后锈蚀和疲劳同步”(3)试验中“恒定荷载水平”实际中“”题31实际中随机疲劳荷载900100402570120045070150三、锈蚀预应力钢筋力学性能(a)(b)(c)锈蚀混凝土板的尺寸示意图正极负极直流电源预应力筋电线预应力筋拉伸试验装置铜板5%NaCl 溶液混凝土垫块混凝土板混凝土板中预应力筋电化学加速锈蚀装置示意(a) 钢绞线(b) 钢丝20304050100150200250300荷载/k N0.0460.1890.112 0.0750.018荷载/k N0.0550.095 0.175典型锈蚀率时预应力筋荷载-变形曲线1001234050020406080变形 /mm(a) 钢绞线变形 /mm(b) 钢丝0.60.811.20.60.91.20.60.811.2E Cβp u cp u c钢丝钢丝钢丝101000.20.400.10.20.30.40.30.10.20.30.400.20.400.030.060.09βηs ηsαηs 弹性模量 钢绞线钢绞线极限强度极限应变Ec s = 10.848βη-puc spuc s= 11.935= 12.683a a ηη⎧⎪⎨⎪⎩-- (钢丝)(钢绞线)puc s = 19.387βη-σf 0.85f E ε0ηE ηεs 0.08η<()pc pc pcpuc puc pc p0c puc p0c 0.150.85E f f εσεεεε⎧⎪=⎛⎞⎨+−⎜⎟⎪⎜⎟−⎪⎝⎠⎩()pcp0c εε≤()pcp0c εε>0.08≥σε=E p0c puc pc0.85/f E ε=s ηpc pc pc预应力筋 E pcpuc fpuc ε钢绞线 ()s p 10.848η-E()s pus12.6831f ηη--钢丝p E()s pus11.9351f ηη--()s pu 19.387ηε-本构模型中特征参数的取值四、碳化混凝土力学性能freshcarbonated36⎪⎪⎪⎨⎧⎤⎡−−−≤⎥⎦⎤⎢⎣⎡−=u εεεεεεεεεεσσ0020002)()(本构⎪⎩≤<⎥⎦⎢⎣×−+−uu u εεεαεεεεσ000085.0)1(关系其中峰值应变极限应变0015.00=ε0)9.09.1(εαε−=u37五、酸腐蚀混凝土力学性能破坏形态溶解膨胀38剥离溶解性腐蚀39机理10%HCL 7.5%HCL 5%HCL6050混凝土强度损失(%)溶01020304050607080腐蚀时间(天)40302010解性腐蚀力40混凝土强度损失与盐酸浓度及其腐蚀时间的关系()⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−−=2000)(21εεεεσσCt k d 学性能六、硫酸盐侵蚀混凝土力学性能110120130405060708090100024********相对强度(%)水中7.5%硫酸钠5%硫酸钠41时间 (周)[]⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−−−=20000)(2)(1εεεεσσt t c k d 普通高强混凝土混凝土硫硫42酸钠侵蚀酸镁侵蚀七、浸油混凝土力学性能皂化液浸蚀混凝土:⎥⎦⎤⎢⎣⎡+−−+−=20222020)102.00004.0()102.00004.0(2εεεεσσt t t t tt t 002])100204.0(1001[σεεσ+−+−=t t t t tt 00εε≤≤ut t t εεε≤≤0其中峰值应变020)102.00004.0(εε+−=t t t 极应变43极限应变uut t εε)05.01(+=#5、#20机油浸蚀混凝土:tt 00εε≤≤utt t εεε≤≤0其中峰值应变极应变⎥⎦⎤⎢⎣⎡−−−+=202200)008.01()008.01(28080εεεεσσt t t t t t 008080])8.0100(1001[σεεσt t t t +−+−=00)008.01(εεt t −=44极限应变uut t εε)015.01(+=谢谢!45。

不均匀锈蚀钢筋与混凝土粘结性能试验研究的开题报告

不均匀锈蚀钢筋与混凝土粘结性能试验研究的开题报告

不均匀锈蚀钢筋与混凝土粘结性能试验研究的开题报告【摘要】钢筋与混凝土之间的粘结性能对于加强混凝土结构抗震能力非常重要。

然而,由于环境因素和加工过程等原因,钢筋表面易出现不均匀锈蚀,这会严重影响其与混凝土之间的粘结性能。

因此,本文拟开展不均匀锈蚀钢筋与混凝土粘结性能试验研究,旨在探究不同锈蚀形态下钢筋与混凝土之间的粘结性能及其机理,为混凝土结构加强提供理论依据和实验参考。

【关键词】不均匀锈蚀,钢筋,混凝土,粘结性能,试验研究一、研究背景和意义混凝土结构在地震等自然灾害和人为破坏下往往容易发生破坏。

为了提高混凝土结构的抗震性能,钢筋与混凝土之间的粘结性能被广泛研究。

粘结性能不仅与钢筋、混凝土本身的性质有关,也与表面氧化膜等环境因素有关。

实际上,由于环境因素和加工过程等原因,钢筋表面易出现不均匀锈蚀,这会严重影响其与混凝土之间的粘结性能。

由此可见,探究不均匀锈蚀钢筋与混凝土粘结性能的机理及其规律,对于混凝土结构加强具有重要的理论和实践意义。

二、研究目的和内容本文旨在探究不均匀锈蚀钢筋与混凝土粘结性能的机理及其规律,具体研究内容包括:1.针对不同锈蚀形态的钢筋,分别进行拉伸试验、剪切试验和粘结试验,测试其力学性能和粘结性能;2.分析不均匀锈蚀钢筋与混凝土之间的粘结破坏模式和机理;3.分析粘结性能测试结果,探究不均匀锈蚀对钢筋和混凝土粘结性能的影响规律;4.通过SEM、EDS等技术手段,对不同锈蚀形态下钢筋与混凝土界面微观结构和化学成分进行分析和研究。

三、主要研究方法和技术路线在研究过程中,采用拉伸试验、剪切试验和粘结试验等手段测试不同锈蚀形态下的钢筋力学性能和粘结性能,并对测试结果进行分析和归纳;采用SEM、EDS等技术对不同锈蚀形态下钢筋与混凝土界面微观结构和化学成分进行分析研究。

具体研究路线如下:1.搜集资料,查阅文献,了解国内外相关研究现状和发展趋势;2.制备不均匀锈蚀钢筋和混凝土试件;3.分别进行拉伸试验、剪切试验和粘结试验,测试其力学性能和粘结性能;4.分析不均匀锈蚀钢筋与混凝土之间的粘结破坏模式和机理;5.分析粘结性能测试结果,探究不均匀锈蚀对钢筋和混凝土粘结性能的影响规律;6.通过SEM、EDS等技术手段,对不同锈蚀形态下钢筋与混凝土界面微观结构和化学成分进行分析和研究。

冻融后混凝土力学性能及钢筋混凝土粘结性能的研究共3篇

冻融后混凝土力学性能及钢筋混凝土粘结性能的研究共3篇

冻融后混凝土力学性能及钢筋混凝土粘结性能的研究共3篇冻融后混凝土力学性能及钢筋混凝土粘结性能的研究1冻融后混凝土力学性能及钢筋混凝土粘结性能的研究在寒冷地区或高海拔山区建造工程结构时,混凝土和钢筋混凝土的冻融性能是一个需要考虑的重要因素。

冻融过程会对混凝土的物理、化学和力学性能产生影响,进而影响工程结构的安全、可靠性和使用寿命。

因此,研究冻融后混凝土力学性能及钢筋混凝土粘结性能对于保障工程结构的安全是具有重要意义的。

一、冻融后混凝土力学性能1. 抗压强度冻融过程会使混凝土强度下降。

在常温下混凝土抗压强度均匀分布的现象会消失,混凝土表面会出现裂缝、麻面和花纹变化。

钢筋混凝土由于增加了钢筋的刚度和抗拉强度,冻融后强度下降的幅度比纯混凝土小。

但是,如果混凝土冻融后内部的钢筋长期暴露于潮湿,就会腐蚀、锈蚀,从而影响结构强度和使用寿命。

2. 细观结构混凝土的冻融会使水分膨胀而产生内部应力,部分钙矾石(C-S-H)晶体结构被破坏,纤维状物质分解,导致制备混凝土的水泥胶体矿物尺寸和性质发生变化。

这些微观结构的改变会进一步影响混凝土的力学性能,如弹性模量、压缩和剪切强度等。

3. 断裂韧性当混凝土冻融时,内部应力、孔洞的形成和成分改变都会导致混凝土的断裂韧性下降。

如果冻融率较高,在应力循环作用下会导致混凝土的疲劳断裂。

4. 完整性混凝土的冻融会导致混凝土的表面和内部有裂缝出现,降低了混凝土的完整性。

如果混凝土冻融循环次数增加,裂缝也会逐渐扩大,最终导致结构完整性下降。

二、钢筋混凝土粘结性能1. 界面剪力强度钢筋混凝土的黏结力是由于钢筋和混凝土之间形成的化学键和摩擦力产生的。

测试表明,在0℃下,界面剪力强度约为23%的干强度;在-15℃下,界面剪力强度约为13%的干强度,这表明钢筋在低温下会明显减弱黏结力。

2. 拉伸性能低温下,钢筋混凝土的拉伸性能也会明显下降,主要是因为混凝土的强度受到影响。

尤其是,当混凝土受到冻融侵袭时,混凝土内部钢筋的腐蚀和锈蚀会进一步降低混凝土强度,与钢筋之间的黏结力也会减小,因此低温下拉伸性能更为脆弱。

钢筋混凝土桥梁耐久性问题研究现状及发展

钢筋混凝土桥梁耐久性问题研究现状及发展
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钢 筋 混 凝 土桥 梁 耐久 性 问题 研 究现 状 及 发 展
吴 飞
( 江苏 苏通 大桥有 限责 任公 司
江苏 常熟 21 5 6) 3 5
题 针 尊 粱 _在 度 而 耐 设计 现象, 文 等! 目 餐 设计 重强 设计 轻 久性 的 存 本 从桥梁 保护 厚 现 钢筋 凝土 续箱 的 层 度, 浇 混 连 梁的负 - l 弯_ 筋  ̄ e 锚头封堵 和孔 道 灌等方 面进行探 讨 , 简单介 绍 了目前 国内外钢 筋混凝 土桥 梁耐 久 性研 究 中的 混凝 并 锈蚀 面防水材料 . 及桥采的 钢 磊
1 桥梁构造 的耐久性 问题
从桥 梁 构 造 出发 , 梁 耐 久 性 主 要 涉 及 以 下 几 个 方 面 内 容 。 桥 () 护 层 厚 度 。 1保 关 于《 公路钢 筋混凝 土及预 应 力混 凝土 桥涵 设计规 范)TJ2 —8 ) 03 5 J ( 下 简 称 《 桥 规 》 中混 凝 土结 构 的 保 护 层 厚 度 规 定 为 : : 以 公 ) 板 C≥

所 谓桥 梁耐 久 性 , 指 桥 梁 在 自然 环 境 、 用 环境 及材 料 内 部 是 使 的作 用 下 , 设 计 要 求 的 目标 使 用 期 内 , 在 不需 要 花 费 大 量 资金 加 固 处 理 而 保 持 其 安 全 、 用 功 能 和外 观 要 求 的 能 力 。 梁 耐 久 性 设 计 使 桥 是 一个十分 重要而又迫切需 要解决 的问题 , 几年 的工程调查… 近 表 明 , 国 的桥 梁普 遍 存 在 耐 久 性 不 足 的 问 题 。 相 当数 量 的 混凝 我 有 土 结 构 使 用 后 不 久 就 开始 出现 钢 筋 锈 蚀 、 凝土 破 损 等 现 象 , 中 混 其 有部分 不得不报 废拆除 。

钢筋混凝土构件受高温作用后的力学性能研究

钢筋混凝土构件受高温作用后的力学性能研究

钢筋混凝土构件受高温作用后的力学性能研究一、研究背景钢筋混凝土结构在建筑中得到了广泛应用,但在火灾等高温环境下,钢筋混凝土构件的力学性能会发生不可逆的变化,这给结构的安全性带来了威胁。

因此,深入研究钢筋混凝土构件受高温作用后的力学性能,对于提高建筑结构的抗火性能,具有重要的现实意义和理论价值。

二、高温对钢筋混凝土的影响1.混凝土高温会导致混凝土中的水分蒸发,从而导致混凝土的强度降低。

同时,高温会破坏混凝土的微观结构,使其变得更脆弱,抗拉强度降低。

此外,高温还会使混凝土中的气孔增多,导致渗透性增加,进一步降低混凝土的强度和耐久性。

2.钢筋高温会使钢筋的强度和弹性模量降低,而且在高温环境下,钢筋很容易出现脆性断裂。

同时,高温环境中的氧气会与钢筋表面的铁形成氧化层,使钢筋的锈蚀速度加快。

三、钢筋混凝土受高温作用后的力学性能研究方法1.试验方法钢筋混凝土构件受高温作用后的力学性能研究,需要通过试验来进行。

试验通常采用恒温炉对混凝土构件进行高温处理,然后对处理后的构件进行力学性能试验。

2.试验内容试验内容包括构件的强度、变形和破坏形态等方面的研究。

其中,强度研究包括混凝土的抗压强度和钢筋的屈服强度;变形研究包括混凝土和钢筋的变形,并通过变形试验来研究其变形特性;破坏形态研究则是通过观察试件的破坏形态来了解其破坏机理。

四、钢筋混凝土受高温作用后的力学性能研究结果1.强度钢筋混凝土构件在高温作用下,其抗压强度和屈服强度均会明显降低,而且降低的幅度随着温度的升高而增大。

同时,钢筋混凝土构件的强度下降速度也随着高温时间的延长而增大。

2.变形钢筋混凝土构件在高温作用下,其变形特性也会发生明显变化。

混凝土的变形增大,而且在高温作用后,混凝土的变形能力下降,易出现裂缝。

钢筋的变形也会增加,但相对于混凝土,钢筋的变形能力下降的幅度要小。

3.破坏形态钢筋混凝土构件在高温作用下,其破坏形态也会发生变化。

在低温下,构件的破坏主要是混凝土的压碎破坏和钢筋的屈曲破坏,而在高温下,构件的破坏主要是混凝土的开裂破坏和钢筋的脆性断裂。

钢筋混凝土框架结构文献综述

钢筋混凝土框架结构文献综述
钢筋混凝土框架结构是现代建筑结构中应用广泛的一种结构体系,它由钢筋混凝土柱、梁和节点组成。

本文将对相关的文献进行综述。

历史
钢筋混凝土框架结构起源于20世纪初期,当时人们开始使用钢筋混凝土作为建筑材料。

在过去的一个世纪中,钢筋混凝土框架结构得到了广泛的应用和发展,在世界各地的高层建筑和桥梁中得到了广泛运用。

构件
钢筋混凝土框架结构由钢筋混凝土柱、梁和节点组成。

柱和梁是框架结构中最重要的构件,它们承受着楼层和屋顶的重量,并将这些重量向地面传递。

节点是连接柱和梁的关键部位,它们需要同时承受拉力、剪力和弯矩。

设计
钢筋混凝土框架结构的设计过程需要考虑多方面的因素,包括地震力、风力、荷载等。

设计人员需要根据实际情况选择合适的材料和结构形式,以确保建筑结构的安全性和稳定性。

应用
钢筋混凝土框架结构在高层建筑、桥梁和其他大型结构中得到广泛运用。

这种结构体系具有很大的优势,如抗震性能好、重量轻、施工方便等。

随着技术的不断进步,钢筋混凝土框架结构将继续在建筑领域中得到广泛的应用和发展。

本文对钢筋混凝土框架结构相关的文献进行了综述,介绍了其历史、构件、设计和应用等方面的内容。

钢筋混凝土框架结构是一种重要的建筑结构体系,在未来的发展中将继续发挥着重要的作用。

锈蚀条件下混凝土桥梁构件中钢筋强度的退化模型

LI Ya ,SHANG o — ng U ng Sh u pi ,ZHANG a — e Ji n r n。
( 、 H u n U nv r iy, Cha g h 0 6, Chia; 2 Ch ng h 1 na ie st n s a 41 07 n . a s a Comm u c t nie st nia i U v riy,Ch n ha 4 0 on a gs 1 076,Chna i )
woul e d t he c ng fm e ha i a o r i ft t e .Some i p r a a s nfu ncng d la O t ha e o c n c lpr pe teso he s e 1 m o t ntc u esi l e i
和 锈 蚀 条 件 下 钢 筋 强 度 的 历 时 变 化 模 型 , 进 一 步 研 究 混 凝 土 桥 梁 结 构 服 役 期 的 抗 力 退 化 规 律 奠 为
定 了基 础 。
关 键 词 :钢 筋 混 凝 土 梁 ; 筋 ; 蚀 ; 度 ; 化 模 型 ; 归 分 析 钢 锈 强 退 回 中 图 分 类 号 :U4 5 7 3 4.— 文 献 标 识 码 :A
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锈 蚀 条 件 下 混 凝 土 桥 梁 构 件 中 钢 筋 强 度 的 退 化 模 型
刘 扬 , 尚守 平 , 建 仁 张
2 1
文 章 编 号 :0 3 7 2 2 0 ) 3 0 2 — 0 1 0 —4 2 ( 0 2 0 — 0 1 4
e :r gr s i na y i 1 e e son a l ss
1 概 述ห้องสมุดไป่ตู้
构 服 役期 的抗 力退 化规 律 奠定 了基础 。

桥梁结构混凝土中氯盐含量与钢筋锈蚀问题论文

桥梁结构混凝土中氯盐含量与钢筋锈蚀问题探讨【摘要】氯盐是引起桥梁钢筋锈蚀的主要因素之一,钢筋锈蚀直接影响桥梁结构的耐久性。

混凝土中的氯盐主要来源于防冻盐、外加剂(如氯化钙)和含氯盐环境(如海水)等。

当氯离子达到一定量时,钢筋便开始锈蚀。

锈蚀进一步发展,就会出现混凝土保护层的开裂和剥落,进而危及结构物的安全。

本文对此作了分析,并提出了预防锈蚀的措施和处理修复的办法。

【关键词】钢筋锈蚀;成因;危害;预防;修复1.机理钢筋在水、氧具备的条件下,产生下列电化学反应。

在阳极,铁释放电子e:fe→fe+++2e;在阴极,水中的溶解氧吸收来自阳极的电子而生成oh-:2h2o+o2+4e→4oh;电子由阳极不断流向阴极,产生锈蚀电流,在钢筋表面生成氢氧化亚铁薄膜,并与水、氧结合,生成氢氧化铁,即铁锈。

其过程可作如下:2fe+2h2o+o2→2fe(oh)2;2fe(oh)2+h2o+o2→2fe(oh)3。

2.自然因素2.1气候因素我国从南到北沿海有14个省、市、自治区和特区,都受到季风气候的影响,依次为热带季风、亚热带季风、温带季风。

我国沿海大部分地区属中纬度地带,温湿季风区,气候温和,四季分明。

春季冷、暖空气交替活动频繁;夏季梅雨过后,常出现高温少雨的伏旱;秋季有连续阴雨。

这种气候特点,极易裸露的钢筋生锈。

2.2水质因素由于我国沿海地区地势低洼,近半个世纪以来,沿海土地盐渍化加重,长江河口的盐水入侵距离与大通站径流的相关系数为0.884,当流量低于7000立方米/s时,盐水入侵可达100余千米,1978-1979年盐水曾包围崇明、长兴、和横沙三岛长达五个月之久。

水的含盐量越高越易引起钢筋锈蚀。

3.工艺因素3.1混凝土密实度不足混凝土密实度不足,即混凝土的孔隙率较高,在一定的潮湿条件下,空气中的二氧化碳容易渗透到混凝土内部而引起混凝土碳化,致使混凝土碱性降低,从而使钢筋产生锈蚀。

3.2保护层太薄所致当保护层太薄时,混凝土的碳化深度很容易达到钢筋的范围之内,使钢筋周围失去碱性,钝化膜局部破坏,减弱对钢筋的保护作用,从而导致钢筋锈蚀。

钢筋混凝土桥梁加固的可行性研究及方案分析报告

钢筋混凝土桥梁加固的可行性研究及方案分析报告摘要:随着时间的推移,许多钢筋混凝土桥梁逐渐老化,从而导致结构损坏、承载能力下降和安全隐患的出现。

为了延长桥梁的使用寿命并提高其安全性能,钢筋混凝土桥梁的加固变得尤为重要。

本报告通过对钢筋混凝土桥梁加固的可行性研究和方案分析,旨在提供一些建议和指导,以确保桥梁的安全和稳定。

1. 引言钢筋混凝土桥梁是现代交通基础设施中不可或缺的组成部分。

然而,随着桥梁的使用年限增加,诸如锈蚀、疲劳、荷载增加等因素导致的结构问题逐渐显现。

因此,进行桥梁加固以提高其承载能力和安全性显得尤为重要。

2. 可行性研究2.1 结构评估首先,对钢筋混凝土桥梁进行全面的结构评估是进行加固工程的第一步。

通过检测和测试桥梁结构的重要参数,如混凝土材料强度、钢筋锈蚀情况、结构缺陷等,可以确定桥梁的当前状况,为制定合理的加固方案提供依据。

2.2 技术可行性在确定桥梁加固方案之前,需要评估相关技术的可行性。

例如,一些常用的加固技术包括增加纵向支撑、加固梁端和墩柱部分、使用预应力斜撑等。

通过对现有技术的研究和分析,选择适合的加固方法以满足实际工程需求。

2.3 经济可行性经济可行性评估是衡量加固方案可行性的重要因素之一。

根据桥梁的结构和实际需要,将加固方案拆分为不同的工作项,并对每个工作项进行成本估算。

之后,通过与新建桥梁的成本对比,评估加固工程的经济可行性以确定是否进行加固。

3. 方案分析3.1 加固方法选择根据前期的可行性研究结果,可以选择合适的加固方法。

例如,如果桥梁主要存在混凝土强度问题,施工人员可以使用钢板加固、纤维增强聚合物复合材料等方法进行加固。

如果桥梁的承载能力下降,可以考虑使用预应力技术或增加互动支撑等方式加固。

3.2 加固方案设计经过加固方法的选择,需要进一步具体设计加固方案。

这是通过综合考虑几个因素,如结构特征、材料性能和施工难度等来确定的。

施工人员需要设计合适的施工方案、施工顺序以及材料的选择,以确保加固工程顺利进行。

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第 4卷第 2 期
20 0 7年 6月
长 沙 理 工 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )
J u n l fCh n s aUnv ri fS in ea dTeh oo y Nau a S in e o r a a g h iest o ce c n c n lg ( tr l ce c ) o y
和 建议 .
关 键 词 : 筋 混 凝 土 桥 梁 ; 蚀 ; 学 性 能 ;综 述 钢 锈 力
中 图分 类 号 : 4 . U4 1 5 文 献 标 识 码 :A
S a e o - r f t e ha c lb h v o r o h t t — f a to he m c ni a e a i u f t e c r o i n r i o c d c n r t rd e o r s o e nf r e o c e e b i g s

要 : 据 国 内外 已有 的锈 蚀 钢 筋 混 凝 土 构 件 力 学 性 能 研 究 成 果 , 根 分析 了各 种 研 究锈 蚀 钢 筋 混 凝 土 构 件 力
学 性 能 的 试 验 方 法 的 特 点 及其 适 用 性 , 总结 了各 种 不 同 受 力 形 式 锈 蚀 钢 筋 混 凝 土 构 件 的 承载 力 模 型 , 论 了 讨 各 种模 型 的 优 缺 点 和适 用 范 围 . 后 根 据 存 在 的 问题 , 锈 蚀 钢 筋 混 凝 土构 件 的 力学 性 能 的 研 究 进 行 了展 望 最 对
Vol4 N o | .2
Jn 2 0 u.07
文 章 编 号 : 6 2 9 3 【 0 7 0 —0 0 —1 1 7 — 3 1 2 0 )2 0 1 2
锈 蚀 钢 筋 混凝 土桥 梁 力 学 性 能研 究综 述 ( 工)
金 伟 良 ,夏 晋 ,王伟 力
(.浙 江 大学 结 构 工 程 研 究 所 , 江 杭 州 3 0 2 ;2 I 浙 10 7 .浙 江 省 交 通 投 资 集 团有 限 公 司 , 江 杭 州 3 0 1 ) 浙 10 4
J N e—in I W i a g ,XI Jn ,W ANG e—i l A i W i l
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t e r s a c r m e h nia h v ou he c r o i n r i f r e o r t lm e s h v e h e e r h il c a c lbe a i roft o r so en o c d c nc e ee e nt a e be n g v n a c r i o t x s e ue to s i e c o d ng t he e it d q s i n . Ke r s:r i o c d c n r t rdg s;c r oso y wo d enf r e o c e e b i e o r i n;m e ha c lbe a i ur e iw ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ nia h v o ;r v e
me h nia be a i ur t e o r son enf r e c nc e e l me t a e ca cl h v o of h c r o i r i o c d o r t e e n ,h v be n nays d e a l e , M o e s oft e l a ar y n a a iy o h or o i enf c d c nc e ee e e twih d fe — d l h o d c r i g c p c t ft e c r son r i or e o r t lm n t if r
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