钢筋锈蚀条件下混凝土轴心受压柱长期力学性能研究

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1、学校代码10530学号201510181927分类号TU375密级公开硕士学位论文钢筋锈蚀条件下混凝土轴心受压柱长期力学性能研究学位申请人韩传昌指导教师曹国辉教授学院名称土木工程与力学学院学科专业土木工程研究方向结构工程二〇一八年五月Studyonlong-termmechanicalpropertiesofconcreteaxialcolumnsundertheconditionofsteelcorrosionCandidateHanChuan-changSupervisorProfessorCaoGuo-huiCollegeCollegeofCivil

2、EngineeringandMechanicsProgramCivilEngineeringSpecializationStructuralEngineeringDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateMay，2018湘潭大学工学硕士学位论文摘要通常，钢筋混凝土结构在承受荷载的同时，受到外部环境的侵蚀作用，从而导致钢筋混凝土结构的材料、构件的力学性能的退化，影响其耐久性能。目前，针对钢筋混凝土结构长期力学性能的研究，考虑环境因素较少，仅涉及到温湿度变化的影响。相对于锈蚀钢筋混凝土梁而

3、言，对锈蚀钢筋混凝土柱力学性能的研究相对较少。钢筋混凝土柱是钢筋混凝土结构的主要承重构件，钢筋混凝土柱的破坏的危害比其他构件破坏要更加严重。因此，有必要开展钢筋锈蚀条件下混凝土柱长期力学性能研究，了解其退化规律，反映构件的真实受力状态，具有重要的工程应用价值及理论意义。针对目前钢筋混凝土柱的研究现状，本文主要的研究了钢筋锈蚀条件下混凝土轴心受压柱的长期力学性能，具体研究内容包括：（1）采用室内加速腐蚀方法，对混凝土试块进行不同程度的腐蚀试验，对腐蚀条件下混凝土立方体试块，进行抗压强度性能试验，建立了腐蚀条件下的混凝土立方体抗压强度性能退化的计算模型，且计算

4、结果与试验结果相差不大；（2）通过专门设计的腐蚀与荷载同时作用的加载装置，采用恒电流人工加速锈蚀方法，对钢筋混凝土柱内的钢筋进行锈蚀，研究了钢筋锈蚀条件下的混凝土轴心受压柱在长期荷载作用下的力学性能，分析了加载龄期、配筋率、混凝土腐蚀和钢筋锈蚀率对混凝土收缩徐变的影响；（3）本文实测数据与常用的几个混凝土收缩徐变模型计算进行对比分析，基于按龄期调整的有效模量法，对CEB-FIP90模型进行了修正，建立了考虑钢筋锈蚀条件下的混凝土收缩徐变预测模型，理论计算结果与试验实测值有一定的偏差，但差值在允许范围内，能够满足实际工程需要；基于受力平衡，建立了考虑钢筋锈蚀

5、条件下的混凝土有效弹性模量计算模型，理论计算结果与试验实测值吻合较好。研究成果可为钢筋混凝土柱结构耐久性设计、长期受力性能评价及维修加固，提供试验依据与理论参考。关键词：钢筋锈蚀；钢筋混凝土轴心受压柱；长期力学性能；混凝土收缩徐变预测模型；混凝土有效弹性模量计算模型I钢筋锈蚀条件下混凝土轴心受压柱长期力学性能研究II湘潭大学工学硕士学位论文AbstractGenerally,reinforcedconcretestructuresaresubjectedtoexternalenvironmentalerosionwhiletheyweresubjected

6、toloads.Asaresult,themechanicalpropertiesofthematerialsandcomponentsofthereinforcedconcretestructurearedegradedandthedurabilityperformanceisaffected.Atpresent,inviewofthelong-termmechanicalpropertiesofreinforcedconcretestructures,therearefewenvironmentalconsiderations,andonlytheef

7、fectsofchangesintemperatureandhumidityareinvolved.ComparedtocorrodedRCbeams,thestudyofmechanicalpropertiesofcorrodedRCcolumnsisrelativelyrare.Reinforcedconcretecolumnsarethemainload-bearingcomponentsofreinforcedconcretestructures.Thedamageofreinforcedconcretecolumnsismoreseriousth

8、anthatofothercomponents.Therefore