锈蚀钢筋混凝土梁受剪性能分析

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随着钢筋混凝土结构服役时间的增长,钢筋混凝土耐久性问题逐渐被人们所关注,影响钢筋混凝土耐久性最主要的方面就是钢筋锈蚀问题。钢筋锈蚀现象中箍筋由于保护层较薄,通常情况下箍筋锈蚀情况会远远超过受力钢筋,钢筋混凝土梁中箍筋锈蚀可能会导致构件发生脆性破坏。而且在工程中箍筋由于承载力需求较低,虽然在设计中满足承载能力要求,不过钢筋发生锈蚀等导致钢筋力学性能指标下降时,结构的安全性变得十分危险。近年来国内外研究学者通过研究发现箍筋锈蚀危害的巨大,现阶段提倡应用HRB400钢筋代替原来强度较低的钢筋作为箍筋使用。目前对于使用HRB400钢筋作为箍筋的锈蚀钢筋混凝土受剪性能研究较少,本文在此基础上展开对锈蚀钢筋混凝土梁斜截面抗剪承载力的研究。首先从钢筋混凝土锈蚀的机理开始进行分析,根据钢筋锈蚀所需的必要条件进行钢筋混凝土锈蚀的分析,分别从混凝土碳化、氯离子的侵蚀作用分析钢筋混凝土锈蚀过程中各个不同的阶段,从整体上分析钢筋混凝土结构在钢筋锈蚀之后的退化情况。之后采用试验方法对锈蚀钢筋混凝土梁斜截面抗剪性能进行探究,根据剪跨比不同将混凝土梁分为两组,对每组钢筋混凝土梁选取不同的锈蚀率进行试验。根据各通电加速锈蚀方法的优缺点选取半湿法通电,从表面观察锈蚀后构件的形态,分析不同锈蚀率情况下钢筋混凝土构件表面状态的变化。最后进行斜截面抗剪承载力试验,通过记录荷载—位移关系、结构破坏形式、裂缝的开展规律、结构整体延性等结构性能,并将其与未锈蚀钢筋混凝土梁相对比,进行相关因素的分析。结果表明:在钢筋混凝土构件内部锈蚀率不同的情况下,钢筋混凝土构件表面的开裂情况都不相同,可以根据钢筋混凝土构件表面形态对锈蚀程度进行估计。当混凝土内部钢筋锈蚀率不大时,构件斜截面抗剪承载力并未有过大的退化,当钢筋锈蚀率较大时钢筋混凝土梁斜截面抗剪承载力开始降低。钢筋表面锈胀裂缝首先沿箍筋方向产生,当锈蚀率继续提高时,锈胀裂缝会在沿纵筋和架立筋方向出现,同时锈胀裂缝会向内部开展。钢筋锈蚀会导致钢筋混凝土梁刚度下降,在锈蚀率较高时刚度下降尤其明显。
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