混凝土抗压强度锈胀退化机理研究

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钢筋锈蚀是降低混凝土耐久性的一个重要原因,它不仅会使钢筋的强度降低,还会对周围混凝土产生锈胀力,引起混凝土开裂等危害。当混凝土受压区钢筋锈蚀时,锈胀力会使混凝土产生环向拉应力,导致混凝土处在双向异号的应力状态,从而降低混凝土受压承载力。本论文通过试验研究了锈蚀量与混凝土抗压强度的关系,并采用通用有限元软件ABAQUS对试验进行模拟,主要工作有:   对混凝土耐久性研究进行综述,包括钢筋锈蚀机理、钢筋锈蚀对构件的影响、耐久性评估方法以及提高耐久性的措施。   对不同混凝土强度等级和配有不同钢筋直径的试块进行加速锈蚀试验,并测量其抗压承载力,分析钢筋锈蚀量对混凝土抗压强度的影响。   采用通用有限元软件ABAQUS对试验进行模拟,并与试验结果对比,对混凝土抗压强度锈胀退化经验公式进行修正。   研究获得了以下的主要结论:   混凝土试块抗压承载力随着锈蚀量增加呈现下降的趋势。   得出不同条件下锈蚀量与混凝土受压承载力关系的回归方程,而且回归效果是显著的。   建立了与钢筋直径、混凝土保护层厚度、混凝土强度等级相关的混凝土抗压强度锈胀退化公式,与试验结果符合较好,可以作为耐久性的初步评估的基础。   通过有限元软件ABAQUS对试验进行模拟,用试验得出的混凝土锈胀退化回归公式计算得到的开裂时刻混凝土抗压承载力,与非线性仿真分析得到的抗压承载力相近。
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