锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力理论分析

钢筋锈蚀是引起钢筋混凝土结构性能退化的主要原因。钢筋锈蚀后,除了其本身有效受力截面面积减小、强度和变形能力降低外,混凝土保护层沿受力钢筋纵向开裂以及钢筋和混凝土间黏结强度降低,最终钢筋混凝土结构耐久性性能和承载能力降低。目前,锈蚀钢筋混凝土抗弯承载力的计算方法大多基于试验结果统计之上的。在研究已有文献基础上,提出了新的锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力计算的理论

2 1年第 4期 (总第 2 8期 ) 01 5N mb r n2 1 ( oa No2 8 u e 4i 0 1 T tl .5 )

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锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力理论分析晏育松，雷斌(昌大学 a基础建设处；b建筑工程学院，江西南昌 3 0 3 )南 . . 30 1 摘要：钢筋锈蚀是引起钢筋混凝土结构性能退化的主要原因。钢筋锈蚀后，,其本身有效受力截面面积减小、除强度和变形能力降低

外，混凝土保护层沿受力钢筋纵向开裂以及钢筋和混凝土间黏结强度降低，最终钢筋混凝土结构耐久性性能和承载能力降低。目，前锈蚀钢筋混凝土抗弯承载力的计算方法大多基于试验结果统计之上的。在研究已有文献基础上，出了新的锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力计算提的理论方法，并用试验结果进行了验证，结果令人满意。最后对钢筋锈蚀引起梁截面界限相对受压区高度的变化进行了分析，结果表明在常用的配筋率 02 2 .%-%范围内，钢筋混凝土梁中的受拉钢筋在钢筋锈蚀后仍能达到屈服。 关键词：钢筋锈蚀；钢筋混凝土梁；抗弯承载力；黏结性能退化；理论分析中图分类号： T 2 .1 U5 80文献标志码： A 文章编号： 10— 50 2 l )4 0 3— 5 0 2 3 5 (0 10— 0 8 0

Th o e i a n l sso eb n i g c pa i of e n o c d c n r t a s t o r d d r i f r e n e r t l a y i n t e d n a c t c a h y r i f r e o c e ebe m h c ro e e n o c me t wi

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1现有的锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力计算方法 1经验计算方法 . 1目前，锈蚀钢筋混凝土梁的经验计算方法主要有 2种：一是对未锈蚀钢筋混凝土梁承载力乘以协同工作系数，如文献[_] 14, 协同工作降低系数视钢筋锈蚀程度而定，一般在 O - . . 1 7 0之间； 二是对钢筋强度乘以强度利用系数并按照未锈蚀钢筋混凝土梁承载力进行计算，文献[—]强度利用系数视钢筋锈蚀程如 57,度而定，般也在 07 1之间。一 . . - 0

土应变9f￣衡， 54 g,目梁破坏时受压区边缘混凝

土应变 . 3,。 0 03

建立锈蚀钢筋应变、受压区边缘混凝土应变及受压区高度三者之间的关系式。小惠 i锈蚀钢筋混凝土梁分为两类：结完王 9]将黏好梁 (蚀钢筋混凝土梁的黏结强度≥未锈蚀钢筋混凝土梁的黏锈结强度 )和部分黏结梁 (蚀钢筋混凝土梁的黏结强度<未tg钢锈￣k -

筋混凝土梁的黏结强度 )对于黏结完好梁，。按平截面假定建立锈蚀钢筋应变、受压区边缘混凝土应变及受压区高度三者之间的关系式。于部分黏结梁，黏结完好梁的变形协调表达式和完全无对在黏结梁的变形协调表达式之间引入一个变量 (该变量为锈蚀钢筋

与混凝土间黏结强度的插值函数 )即得其变形协调表达式。,

1理论计算方法 . 2确定锈蚀钢筋应变、压区边缘混凝土应变及受压区高度三受者之间的关系是进行锈蚀钢筋混凝土承载力计算的关键所在。

2锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力计算方法的改进21计算基本假定 .( )面上混凝土应变保持协调。 1截 () 2不考虑混凝土的抗拉强度。

徐善华嘲引入一个表示截面同一点处混凝土虚拟平均应变与钢筋应变之比的变量 m m为钢筋锈蚀率田和外加载荷的函数 )其值 (,

可根据非线性有限元分析结果和试验结果得到。假设截面上混凝收稿日期：2 1— l0 0 0 1-4

基金项目：江西省自然科学基金(o 7 w2 7 )科技支撑项目( 0 9 H 50 )江西省教育厅青年科学基金项目( J9 2 ) 2 o Gz 4; o 20 B B1 6 0; GJ0 4 8

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