：混凝 土保护 层锈 裂严 重 影 响钢 筋 混凝 土结 构 的 耐久 性 。 为 了研 究 混凝 土保 护 层 的锈 裂行 为 ，考虑到 混凝 土 细观 结构 的非 均质 性 以及 钢 筋锈 蚀 的非 均 匀性 ，将 完好 混 凝 土视 为 由骨料 、砂 浆 和界 面过 渡 区组 成 的三相 复合 材料 ，建 立 了细观 随机 骨料模 型 。在 模 型 中 ，钢 筋 的非 均 匀锈蚀 行 为 以施加 非 均 匀径 向位 移 的方 式模 拟 ，骨料 的力 学行 为假 定 为弹性 ，砂 浆 和界 面过 渡 区的 力 学特 性 采 用塑性损 伤 模型 来描 述 。在 此基础 上进 行 了中部 钢 筋非均 匀锈蚀 引发 的混 凝 土保 护层 开裂行 为 的 细观数值 模 拟 ；分析 结果 与 已有文 献 中的试验 结 果吻合 良好 。另外 ，对 比 了均 质模 型 和 非均质 模 型 中钢筋 均 匀锈 蚀 和非 均 匀锈 蚀 导致 的 保 护层 开裂模 式 ；并探 讨 分 析 了保 护 层厚 度 和 钢 筋 直径 对保 护层 开 裂模 式 、钢 筋锈 胀压 力及 保护 层 开裂 时钢 筋锈 蚀 率 的影响 。 关键 词 ：混凝 土保 护层 ；细观 ；钢 筋 非均 匀锈 蚀 ；锈蚀 率 ；数值 模拟 中图分 类号 ：TU528；TV431 文献 标 志码 ：A 文章 编号 ：1674—4764(2Ol5)01-007308 M eso—scale num ericalinvestigation on the crack processofconcrete cover induced by rebarnon—uniform corrosion DuXiuli Zhang Renbo ，JinLiu (TheKeyLaboratoryofUrban Security and DisasterEngineering，M inistryofEducation，Beijing University ofTechnology，Beijing100124，P．R．China) Abstract：Concretecovercracking induced by corrosionofsteelreinforcementisamajorinfluencing factor fordurability and serviceability of reinforced concrete structures． In order to investigate the cracking processofconcretecoverinduced by rebarcorrosion，theheterogeneityofconcretem eso—structureandnon— uniform ity ofrebarcorrosion are accounted for． The undamaged concreteis assum ed to be a three—phase compositem aterialcomposed ofaggregate，m ortarm atrix and the interfacialtransition zone (ITZ)． Anda concreterandom aggregate structure is established for the study on the m echanicalbehavior ofthe non— uniform radialcorrosion expansion． In thepresentsim ulations，non uniform radialdisplacementisadopted to sim ulatethe non—uniform corrosion ofthe rebar； the plasticity damaged modelis used to describe the mechanicalbehaviorofthe mortar matrix and the ITZ， and the aggregate is assum ed to be elastic． The 收 稿 日期 ：2014—06—17 基 金 项 目 ：国 家 973计 划 项 目(2011CB013600)；国家 自然 科 学 基 金 (51421005) 作者简介 ：杜修力 (1963一)，男 ，教授 ，博士生导师 ，主要从事土木及水利工程结构 的研究 ，(Email)duxiuli@bjut．edu．cn。 Received：2O14-06 17 Foundation item ：NationalKey BasicResearch and Developm entProgram ofChina(No．2011CB013600)；NationalNatural ScienceFoundationofChina(No．51421005)． Authorbrief：DuXiuli(1963一)，professor，mainresearchintrest：civilandhydraulicstructures，(E—mail)duxiuli@ bjut．edu．

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