锈蚀钢筋与混凝土动态粘结性能的试验研究

第34卷 第2期

2008年4月四川建筑科学研究SichuanBuildingScience

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锈蚀钢筋与混凝土动态粘结性能的试验研究

郑晓燕,吴胜兴

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(1.南京林业大学,江苏南京 210037;2.河海大学,江苏南京 210024)

摘 要:本研究设计大尺寸柱式拉伸试件,通过电化学锈蚀方法使其快速锈蚀,用电液伺服动力加载系统进行动态拉伸试验。采用钢筋开槽内贴片的方法测量钢筋应变沿锚固长度的变化,外贴片测量混凝土外表面应变,并在加载端和自由端安装千分表量测两端滑移。基于动态拉伸试验结果,得出了锈蚀钢筋与混凝土粘结应力分布的时程变化规律;研究了锈蚀程度对粘结应力分布的影响规律;建立了动荷载下锈蚀钢筋混凝土的粘结滑移本构关系。关键词:锈蚀钢筋;混凝土;粘结滑移;动态性能

中图分类号:TU375 文献标识码:A 文章编号:1008-1933(2008)02-071-05

Researchonbondbehaviorofcorrodedsteelbarandconcreteunderdynamicloads

ZHENGXiaoyan,WUShengxing

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(1.NanjingForestryUniversity,Nanjing 210037,China;2.HehaiUniversity,Nanjing 210024,China)

Abstract:Largesizecolumn-typetensionspecimenswerepoured.Afterbeingcuredthreemonths,

thesespecimenswereunder

acceleratedcorrosionbytheelectrochemicalmethod.Dynamictensiontestswerecarriedonwiththeelectrofluidservosystem.Straingaugesintheinternalgrooveofsteelbarswereusedtomeasurethestrainsofsteelbars.Straingaugesgluedonconcretesurfaceswereusedtomeasurethestrainsofconcretesurface.Theslipsattheloadingendandthefreeendofthesteelbarweremeasuredbytheelectrodisplacementdia-lgauge.Basedontheresultsofdynamictensiontests,thelawsofdistributionofbondstresswithtimewerestudied,andthatwithcorrosionwerediscussed.Accordingtothetestdatatheconstitutiverelationshipofthebondstressandrelativeslipofcorrodedbarsandconcretehasbeenestablished.

Keywords:corrodedsteelbar;concrete;bond-slip;dynamicbondbehavior

0 前 言

受使用环境的影响,实际工程中钢筋锈蚀是非常普遍的现象,而锈蚀钢筋混凝土结构仍需要抵御包括地震等动力荷载在内的作用。钢筋的锈蚀会使其与混凝土的粘结性能发生变化,关于锈蚀钢筋与混凝土的粘结性能研究已取得了不少成果,但动态粘结性能,尤其是锈蚀钢筋与混凝土的动态粘结性能的研究刚刚起步

[8-9]

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能的影响规律,建立动荷载下锈蚀钢筋混凝土的粘结滑移本构关系,对服役结构的鉴定和耐久性分析

具有重要的现实意义,对新建建筑物的耐久性设计也具有指导意义。

1 试验过程

1.1 试件的设计和制作

本研究以钢筋混凝土结构中的受拉构件为背景,试验设计了6组大尺寸柱式拉伸试件(每组3个试件),如图1所示,直径为20mm的月牙纹钢筋布置在试件中心。外贴片测量混凝土外表面应变,并在加载端和自由端安装千分表量测两端滑移,如图1(b)所示;采用钢筋开槽内贴片的方法,测量钢筋应变沿锚固长度的变化,如图2所示,每40mm贴1片,上下交错布置,合拢后,应变片间距为20。研究动荷载作用下锈蚀

混凝土钢筋粘结性能的时程变化以及锈蚀对粘结性

收稿日期:2006-09-12

作者简介:郑晓燕(1965-),女,河南邓州人,博士,教授,主要从事工程结构教学和研究工作。

基金项目:国家自然科学基金项目 钢筋混凝土结构锈裂损伤的参数识别与系统仿真评估 (50079002)E-mai:lxyzh@