【摘 要】
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随着“海洋强国”战略的提出,海洋环境中工程建设的需求越来越多。海洋环境中氯离子含量高、湿度大,对钢筋混凝土结构耐久性能影响显著,是典型的恶劣服役环境。提高钢筋耐腐蚀性能是改善钢筋混凝土结构耐久性能的重要手段。本文对一种新型的双金属复合钢筋进行研究,该钢筋由不锈钢覆层和碳钢芯筋组成,具有优越的力学和耐腐蚀性能。通过试验研究、理论分析和数值模拟,本文系统研究了腐蚀前后的双金属复合钢筋的单调拉伸和低周疲
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随着“海洋强国”战略的提出,海洋环境中工程建设的需求越来越多。海洋环境中氯离子含量高、湿度大,对钢筋混凝土结构耐久性能影响显著,是典型的恶劣服役环境。提高钢筋耐腐蚀性能是改善钢筋混凝土结构耐久性能的重要手段。本文对一种新型的双金属复合钢筋进行研究,该钢筋由不锈钢覆层和碳钢芯筋组成,具有优越的力学和耐腐蚀性能。通过试验研究、理论分析和数值模拟,本文系统研究了腐蚀前后的双金属复合钢筋的单调拉伸和低周疲劳性能,详细研究如下:（1）使用直流电加速腐蚀的方式模拟双金属复合钢筋在海洋环境下的腐蚀,当腐蚀率达到或超过7.92%时,双金属复合钢筋芯筋会受到腐蚀。（2）使用材料拉伸试验机对未腐蚀的双金属复合钢筋进行单调拉伸试验,将试验结果与HRB400普通钢筋进行对比,结果表明不锈钢覆层对双金属复合钢筋的材料性能影响不大。（3）进行了不同腐蚀率下的双金属复合钢筋单调拉伸试验,试验结果显示双金属复合钢筋屈服强度、抗拉强度、极限应变、断后伸长率、应变能密度随腐蚀率的增加线性下降。（4）使用万能材料试验机进行了5种应变幅下未腐蚀双金属复合钢筋的低周疲劳试验,建立了基于应变幅和滞回耗能的疲劳寿命预测公式,分析了峰值应力、塑性应变的变化规律和疲劳断裂机理。（5）进行了不同应变幅、不同腐蚀率下的双金属复合钢筋低周疲劳试验,结果表明腐蚀没有明显改变双金属复合钢筋峰值应力和塑性应变的变化规律,建立了基于腐蚀率、应变幅的疲劳寿命和滞回耗能预测公式。（6）使用Open Sees软件建立了双金属复合钢筋的数值模型,模拟了双金属复合钢筋腐蚀前后的单调拉伸和低周疲劳,模拟结果与试验结果吻合较好,验证了数值模型的准确性。
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