:为了研究钢筋锈蚀对纯扭构件承载力的影响,基于对 12根模型梁的快速锈蚀,对不同锈蚀率的混凝土梁 进行纯扭加载试验。构件初始裂缝大部分出现在 1/3梁跨处附近,很少出现与初始斜裂缝相一致的极限主裂缝。 锈蚀梁力一位移曲线没有明显的屈服阶段,构件破坏呈脆性。梁的抗扭极限承载力随锈蚀率的升高而降低,在相同 锈蚀率下箍筋锈蚀构件的承载力下降较多,延性降低趋势显著。研究表明,钢筋锈蚀削弱了构件开裂前的抗扭刚 度,降低了钢筋自身的抗扭能力,导致混凝土梁的抗扭承载力下降。考虑了钢筋锈蚀的变角空间桁架法计算结果 与试验结果符合较好。 关键词:混凝土结构;钢筋锈蚀;抗扭 中图分类号 :TU375.5 文献标志码 :A 文章编号 :1008—1933(2013)01—078—04 Efectsofsteelcorrosion on concretebeam torsionalbearing capacity W ANG Fengchi,CHEN Feng,W ANG Guoye,REN Shaonan (SchoolofCivilEngineering,ShenyangJianzhuUniversity,Shenyang 110168,China) Abstract:Inordertostudyefectsofsteelcorrosiononthetorsionalbearingcapacityof concretebeams,considered differentcorrosion rate,puretorsionalloadingtestwere carriedoutfor12 fast—rustmodelbeam s.Mostoftheinitialcracksappeared near the 1/3 be am— span in thecomponent,butthelimitmaincrackwasrarelyconsistentwith theinchned initialcrack.There isnoob~ousyield stagein force-displacementcurveofcorodedbeam,andthedamagetypeisbrittlefailure.Thebeam torsionalbe aringcapacityincreaseswiththe corrosionratedecreas ing.Inthesamecorrosion rate,bearingcapacityofthebe amswhich stirrup corroded becomesmuchless,and the ductility tendsto decrease significan t.Considered the steelcorosion,the variable-angle spatialtruss modelhas betterprecision in calculation.Studiesshow thatthesteelcorrosionresultsin decreasingthetorsional be aringcapacitythrougweakeningtorsional stifness be forecracking,an dreducingthesteeltorsional capacity. Key words:concretestructures;steelcorrosion;ductility 0 前 言 钢筋 锈 蚀 是 混 凝 土 构 件 破 坏 的 首 要 原 因 (Metha,1991)。锈蚀严重 的钢筋 混凝土构件不 仅 影响构件的适用性 ,而且 由于构件的承载性能退化 , 还可能危及结构安全-】引。钢筋锈蚀对受弯构件 的 影响主要导致钢筋截 面损失 、钢筋性能劣化和粘结 性能的下降。CastelA等对暴露 14年 自然锈蚀钢 筋混凝土梁进行的受弯试验表 明,锈蚀梁的承载力 应考虑钢筋截面减小和黏结力损失 。MangatPS 等对 1l1根钢筋混凝土梁进行 了锈蚀试验 ,建立 了 考虑腐蚀电流的钢筋锈蚀后构件剩余弯曲强度的计 算模型 J。CapoazuccaR基于完全黏结和平截面假 收稿 日期:201】-09-07 作者 简介:王凤池 (1970一),男 ,辽 宁黑山人 ,教授 ,博 士,主要从 事 土木工程的研究 。 基金项 目:沈阳市科技计划项 目(F10—144-9-00);辽宁省教育厅科 研 计划项 目(L2O1o453) E —m ail:cefcwang@ zI1.edu.cn 设 ,对锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能进行 了研究 ,提 出 了截 面 强 度 的 直 接 法 和 反 分 析 法 J。惠 云 玲 (1997)、金伟 良(2001)等综合考虑钢筋截面损 失、 钢筋性能损失 、粘结性能的退化等 ,分别给出了钢筋 强度降低系数,用锈后钢筋混凝土协同工作降低系 数反应粘结性能退化的影响。惠云玲 (1997)、史庆 轩(1999、2001)等对于锈蚀受压构件 的研究表 明 , 影响偏心受压构件的承载力主要有两个方面 :一是 混凝土截面损伤和钢筋截面损失与力学性 能退化 ; 二是锈蚀引起钢筋与混凝土之间粘结性能退化 ,导 致钢筋与混凝土不能很好地协同工作。张伟平 (1999)根据不 同的破坏形态推导 了锈蚀受压构件 承载力的计算公式 ,考虑了钢筋和}昆凝土 的截面损 失、强度和粘结性能退化 ,并考虑 了锈蚀后受压区高 度的提高。 综上可见 ,目前对锈蚀混凝土构件承载力退化 研究方面取得了一些进展 ,但对于锈蚀构件受扭情
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