钢筋发生锈蚀,锈蚀产物体积增大使钢筋周围的混凝土受到挤压,导致混凝土保护层受拉开裂。开裂钢筋混凝土构件内的钢筋锈蚀会加速裂缝的发展,导致结构迅速破坏,严重影响混凝结构的耐久性。研究钢筋锈蚀引起的混凝土保护层开裂过程及其修复补强措施有重要的实际意义。本文基于已有的研究成果,主要做了以下几方面的工作:1.研究了钢筋锈蚀的电化学原理以及影响锈蚀的主要因素,对钢筋混凝土锈蚀破坏过程进行了论述。探讨了目前实际工程中常用的钢筋锈蚀预防与修补措施。2.针对钢筋均匀锈蚀的情况,选择保护层裂缝贯通时锈胀力的计算方法,运用有限元分析软件FIANL建立分析模型,通过分步加载的方式对模型的破坏过程进行了仿真计算。得出了模型由初始开裂到裂缝贯通直至模型破坏整个过程的裂缝分布图和最大主应力图。3.通过改变保护层厚度和混凝土强度分析这两种因素对裂缝发展的影响。基于数值模拟的结果发现,提高混凝土强度,增大保护层厚度能够提高混凝土结构的抗锈胀损伤能力。保护层厚度的增加对于混凝土的初裂荷载没有影响,混凝土强度的提高会延缓裂缝产生。4.建立钢筋混凝土补强模型,对比分析未补强模型、未发生锈蚀损伤的补强模型、发生锈蚀损伤的补强模型这三种模型的破坏过程,得出相应的裂缝发展图和应力分布图以及典型裂缝状态对应的荷载。基于图像和数值的对比分析,可知在钢筋混凝土构件外侧粘贴补强板能够提高其抗锈胀能力,提高构件的耐久性。