基于分段法的锈蚀钢筋混凝土梁荷载-挠度特性数值模拟和钢筋锈蚀程度评估

摘要

目的:探讨在钢筋开始锈蚀后的混凝土梁荷载-挠度特性的变化,并利用荷载-挠度曲线反推钢筋锈蚀程度,进而为预测锈蚀钢筋混凝土结构行为提供新的依据。创新点:1.通过模拟钢筋混凝土的粘结滑移,建立计算荷载-挠度特性的数值方法。2.利用新建立的方法,评估结构内部钢筋锈蚀程度。方法:1.通过模拟钢筋与混凝土之间的粘结滑移作用,得到端部滑移量对应的作用于钢筋上的荷载值。2.将滑移量-荷载值关系导入钢筋混凝土梁的荷载-挠度曲线模型中,对受拉区混凝土开裂前后的钢筋混凝土梁的荷载-挠度曲线关系进行模拟。3.在不同钢筋锈蚀程度下对已知荷载-挠度关系曲线的钢筋混凝土梁进行荷载-挠度曲线计算,拟合出相似的荷载-挠度曲线,进而预测结构内部的钢筋锈蚀程度。结论:1.随着钢筋锈蚀程度的不断增加,钢筋混凝土梁的承载力明显下降。2.钢筋与混凝土的粘结滑移可以模拟钢筋锈蚀加剧后的挠度发展变化。3.利用新建立的数值方法可以有效地预测结构内部的钢筋锈蚀程度。