锈蚀钢筋混凝土梁受剪承载力计算方法研究

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混凝土结构的耐久性是工程界广为关注的问题,而钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性的最主要因素之一。钢筋锈蚀造成钢筋力学性能退化、混凝土截面损伤、性能劣化、钢筋与混凝土之间粘结力降低等,危及构件承载能力和适用性,直接影响结构的安全和正常使用。针对具有锈蚀钢筋的混凝土受弯构件斜截面受力性能研究较少的状况,本文研究纵筋、箍筋锈蚀后钢筋与混凝土间粘结力失效或部分失效,对钢筋混凝土梁斜截面承载力的影响。考虑钢筋的不同锈蚀范围、不同锈蚀程度以及不同锈蚀部位引起的粘结力削弱对斜截面受剪承载力的影响。结合已有试验结果,提出了锈蚀钢筋混凝土梁在集中荷载作用下斜截面受剪承载力计算公式,并将公式计算结果与试验结果进行比较验证。利用桁架、拱理论分析了纵筋、箍筋锈蚀对锈蚀混凝土梁斜截面受剪承载力的影响。此外,本文借助于有限元软件ANSYS建立模型,对因锈蚀引起的粘结失效、部分失效的钢筋混凝土梁进行模拟分析计算,从另一个方面对锈蚀的钢筋混凝土梁在集中荷载作用下的斜截面性能进行了研究。在建模过程中,用生死单元法模拟锈蚀钢筋与混凝土之间的粘结失效。利用本文提出的公式,计算模拟试件的斜截面受剪承载力,将计算结果与模拟计算结果进行比较,从理论分析上进一步验证了公式的可靠性。
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