腐蝕鋼筋混凝土柱、梁的滯回性能分析.pdf

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期使用過程中會(huì)出現(xiàn)鋼筋銹蝕、混凝土碳化等材料劣化現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性能退化，甚至使結(jié)構(gòu)提前退出工作。在地震作用下，劣化的混凝土結(jié)構(gòu)更容易遭受地震的破壞。鋼筋混凝土柱、梁是框架結(jié)構(gòu)的主要承載構(gòu)件，其抗震能力大小在很大程度上決定著結(jié)構(gòu)整體的抗震性能。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗震耗能能力指標(biāo)中，滯回曲線是一個(gè)非常重要的指標(biāo)，因此研究腐蝕劣化鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的滯回耗能能力具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值，可為現(xiàn)役鋼筋混凝土

2、結(jié)構(gòu)的抗震加固提供理論基礎(chǔ)。
　　本文采用理論分析和數(shù)值模擬的方法對(duì)腐蝕劣化鋼筋混凝土構(gòu)件的滯回性能進(jìn)行了研究，主要工作內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)查閱國(guó)內(nèi)外關(guān)于腐蝕鋼筋混凝土材料的試驗(yàn)研究文獻(xiàn)成果，總結(jié)了銹蝕鋼筋和碳化混凝土的力學(xué)性能，確定了數(shù)值模擬時(shí)采用的銹蝕鋼筋本構(gòu)關(guān)系、碳化混凝土本構(gòu)關(guān)系以及它們之間的粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系，選取了較合理的混凝土損傷塑性模型的參數(shù)以及混凝土單元、鋼筋單元和非線性彈簧單元類型。
　　(2

3、)在上述工作基礎(chǔ)上，采用ABAQUS有限元軟件建立了銹蝕鋼筋混凝土柱的有限元模型，模擬時(shí)主要考慮了不同縱筋銹蝕程度和混凝土碳化的影響，通過數(shù)值模擬得到了單調(diào)荷載作用下的柱子的荷載-位移曲線、循環(huán)荷載下柱子的滯回曲線，根據(jù)計(jì)算得到的滯回曲線提取了骨架曲線、剛度退化曲線和耗能曲線。分析表明:不同鋼筋銹蝕程度和軸壓比的柱子的滯回曲線區(qū)別較顯著。隨著鋼筋銹蝕程度的增大，柱子的承載能力與剛度降低，滯回曲線由弓形逐漸變成反S形，滯回環(huán)的面積變小，“

4、捏攏”現(xiàn)象更加嚴(yán)重，說明柱子的抗震耗能性能減弱。對(duì)于相同鋼筋銹蝕率的構(gòu)件，軸壓比為0.27的柱子承載力比軸壓比為0.2的柱子承載力大，這說明一定限度內(nèi)的軸壓比有利于提高構(gòu)件的承載能力，耗能能力和剛度，但隨著銹蝕率的增大，柱子各方面性能總體上呈現(xiàn)相同的下降趨勢(shì)。混凝土碳化后，構(gòu)件的承載力有一定的提高，但剛度下降較快，延性降低，構(gòu)件呈現(xiàn)出較大的脆性，對(duì)抗震不利。
　　(3)與柱子的分析過程類似，本文還建立了銹蝕鋼筋混凝土懸臂梁構(gòu)件的有