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该文基于弥散开裂模型对混凝土保护层锈胀开裂进行了有限元分析,提出混凝土保护层锈胀开裂的临界锈胀力和锈蚀率的计算方法。主要工作及结论如下:1、进行了钢筋锈蚀引起的混凝土锈胀开裂试验研究,本文利用钢筋锈蚀的基本原理，在试验室完成了两组不同（c/d=4.5、d=12mm、18mm）试块的快速锈蚀实验，各试块出现不同锈蚀程度。并对锈蚀试块进行了无损检测，观察不同锈蚀程度混凝土试块内部锈蚀裂缝情况。混凝土保护层未开裂前，锈蚀程度很小，内部裂缝很难发现，一旦混凝土保护层开裂，钢筋就会迅速锈蚀，锈蚀产物沿着裂缝开展路径填充到内部裂缝中，保护层表面裂缝也随之开展。2、运用ABAQUS非线性分析软件，基于准静态分析方法，利用弥散裂缝模型，对混凝土保护层锈蚀裂缝演化进行了数值分析,并与上述试验现象比较，说明了数值分析方法的合理性，得到混凝土锈胀开裂应力值与已有试验对比，分析了粗骨料粒径大小、混凝土抗拉强度引起的断裂能变化对保护层锈蚀裂缝开展的影响。3、在厚壁圆筒内施加内压的形式来考虑钢筋锈胀开裂问题，对软化区域内的应力分布进行了假设，提出了假设应力分布情况下临界锈胀应力Pc r的计算方法。为验证计算方法的合理性，与已有试验数据的比较。最后对该模型进行了参数分析，讨论了钢筋直径、保护层厚度、混凝土材料强度对Pc r的影响，结果表明：保护层开裂时刻的锈胀应力Pcr的大小随着c/d、混凝土抗拉强度f t基本呈线性增加关。4、在以往锈蚀率和锈胀力理论关系基础上，结合提出的锈胀力Pcr的计算方法，得出了混凝土保护层锈胀开裂时刻所对应的临界锈蚀率ηcr的计算方法。并通过试验验证模型的合理性。分析讨论了混凝土材料参数(ft、Eef)、相对保护层厚度c/d、锈蚀物体积膨胀系数n对临界锈蚀率的影响。结果表明临界锈蚀率cr对c/d、n的变化比较敏感，混凝土材料参数对其影响有限。