锈蚀钢筋混凝土简支梁受剪承载力研究

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钢筋混凝土结构的耐久性是工程领域内世界各国广为关注的问题之一,而钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性的最主要因素。由于箍筋直径小且保护层厚度小的不利条件,箍筋锈蚀程度往往要比纵向受力钢筋严重。箍筋的锈蚀将造成箍筋截面面积减小,混凝土保护层的锈胀开裂以及箍筋和混凝土粘结能力的降低,将很大程度地影响钢筋混凝土受弯构件的抗剪性能。受弯构件抗剪性能下降,将造成斜截面剪切脆性破坏,其带来的后果要比正截面破坏严重得多。本文主要针对锈蚀钢筋混凝土梁斜截面的受剪性能进行分析和研究。首先对混凝土结构中钢筋锈蚀的危害、机理及影响因素进行了阐述。完成了14根锈蚀钢筋混凝土简支梁的斜截面受剪性能的试验,试验研究考虑了纵、箍筋的不同锈蚀率、剪跨比等影响因素,观测了弯曲裂缝、剪切裂缝的发生、发展及梁的破坏过程,量测了挠度、纵筋应变、箍筋应变、极限承载力等数据,并对试验结果进行了分析。采用桁架~拱模型推导了箍筋和纵筋锈蚀的简支梁斜截面受剪承载力理论计算公式,该公式较好地考虑了剪跨比、配箍率、箍筋锈蚀程度、纵筋锈蚀程度对锈蚀钢筋混凝土简支梁斜截面受剪承载力的影响,与试验结果符合较好。进一步提出了锈蚀钢筋混凝土简支梁斜截面受剪承载力实用简化计算公式,简化计算公式与现行混凝土结构设计规范公式表达形式一致,与试验结果对比表明简化计算公式安全合理,可供工程应用参考。最后提出了锈蚀钢筋混凝土梁的有关设计建议。
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