钢筋建筑锈蚀对钢筋混凝土构件粘结力的影响

钢筋建筑锈蚀对钢筋混凝土构件粘结力的影响 来源：考试大2010年1月18日【学而优则进，考试大以成！】
1有限元模型的建立
采用轴对称有限元分析模型，对称轴取在主筋长向的形心线上。混凝土为一内半径为7mm、外半径为50mm的圆环。主筋直径为14mm.钢筋在混凝土中的锚固长度取10倍钢筋直径即140mm，主筋为一内径为5mm、外径为7mm的钢圆环。主筋肋高取0.5mm，肋间距取7mm.箍筋采用矩形截面等效圆形截面面积。混凝土及箍筋取4点轴对称块体单元，主筋及肋采用2节点轴对称壳体单元。钢筋与混凝土间的摩擦力被忽略，但以主筋肋截面为矩形作为补充。利用ABAQUS程序进行分析，有限元单元划分。
混凝土被视为弹塑性材料，弹性模量E=34500MPa，波松比ν=0.18，抗压强度fc＝50MPa，抗拉强度ft=4.25MPa，破坏时的塑性应变取1.4×10-3，产生裂缝后考虑由于剪切刚度变化引起的软化。假定裂缝后混凝土抗拉强度为线性损失并在应变为1.2×10-3后无拉应力存在。混凝土双轴极限抗压强度与单轴抗压强度之比为1.16.箍筋为弹性材料，主筋为弹塑性材料，弹性模量E=2.06×105MPa，波松比ν=0.3，钢材屈服强度为550MPa，抗拉强度为600MPa.1.3分析步骤数值分析由钢筋锈蚀前的加载阶段、钢筋锈蚀阶段和锈蚀后的加载阶段组成，构件在荷载作用下的破坏过程按照不稳定分析原理并采用修正的RIKS方法进行分析，同时考虑几何非线性变化的影响。
设钢筋在锈蚀前的原始半径为r0，在温度作用下锈蚀深度为X，膨胀后的半径为r，t为膨胀量，则：
设由膨胀引起的混凝土裂缝长度为lcr，宽度为w，由产生裂缝前后状态时构件的体积相等导出锈蚀深度X为：
式（2）中，膨胀量t由有限元计算直接得出，lcr从裂缝开展图中得出。
2.1加荷阶段本文来源:考试大网
2.2锈蚀阶段
2.3锈蚀后的加载阶段来源：考试大
3结语来源：www.examda.com
（2）利用温度膨胀模型模拟钢筋锈蚀对钢筋混凝土粘结力及承载力的影响是有效的和可行的，并避免了采用给钢筋施加均匀内力及变形模拟锈蚀影响的与实际情况偏离的不利影响，是对钢筋混凝土中钢筋锈蚀问题的数值分析方法的补充与完善。
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