锈蚀箍筋约束混凝土单轴受压本构关系试验研究

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混凝土单向轴心受压应力一应变关系是其最基本的力学性能,是研究混凝土强度和变形的基础,混凝土应力-应变关系模型也是钢筋混凝土结构非线性全过程分析必不可少的材料本构模型。然而,实际混凝土结构工程中经常需要用到箍筋约束混凝土本构模型。由于受到服役环境中侵蚀介质的作用箍筋会发生锈蚀,箍筋锈蚀后不仅自身有效截面面积减小、力学性能降低,产生的锈胀力还会对混凝土保护层造成损伤,箍筋锈蚀后约束混凝土构件、结构的力学性能会发生退化。目前有关锈蚀箍筋约束混凝土受压性能退化方面的试验研究仍是空白,因此,开展锈蚀箍筋约束混凝土本构关系的试验研究具有很重要的理论意义和实际意义。本文建立的本构模型可以运用于腐蚀环境中锈蚀箍筋约束混凝土构件、结构的非线性有限元分析。
   本文制作了15个150mm×150mm×450mm普通箍筋约束混凝土棱柱体试件,首先对其中12个试件中的箍筋进行了外加直流电快速锈蚀试验,获得了不同箍筋锈蚀率的锈蚀试件:其次,进行了锈蚀箍筋试件单向轴心受压试验,测得了锈蚀箍筋约束混凝土的应力.应变曲线。根据试验结果分析了箍筋锈蚀率对约束混凝土应力.应变曲线形状、承载力和变形性能的影响,提出了锈蚀箍筋约束混凝土应力。
   应变本构模型,通过对试验数据回归分析,建立了峰值应力、峰值应变以及模型参数与箍筋锈蚀率的关系,通过拟合比较,本文锈蚀箍筋约束混凝土应力-应变本构模型与试验数据吻合较好。
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