箍筋锈断的钢筋混凝土柱承载力研究

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发布时间：2021-09-16

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箍筋锈断的钢筋混凝土柱承载力研究
王文焘，蒋凤昌
(1．同济大学土木工程学院。上海200092； 2．同济大学＆江苏一建博士后工作站。江苏泰州22．53O0)
【摘要】用外加电流对钢筋混凝土柱内纵向钢筋进行了快速锈蚀试验。针对局部箍筋锈断而影响锈蚀钢
筋混凝土柱的承载力这一因素，并考虑纵筋锈蚀率和混凝土截面锈损两个因素对柱承载力的影响，设计制作了2o
根钢筋混凝土试验柱，用以研究轴心受压、小偏心受压和大偏心受压锈蚀钢筋混凝土柱承载力的降低规律。
【关键词】锈蚀；钢筋混凝土柱；箍筋锈蚀；承载力
【中图分类号】TU375 【文献标识码】B 【文章编号】1001—6864【2o1O)05—0058—02
EXPERn NTAI．s-rUDY oN L0AD CAPACⅡY 0F C0RRoDED REⅡ )】：ED C0NCRETE
OOI，I S AFFECIED BY S 哏姗C0RROS10N
WANG Wen—tao ，JIANG Feng．chang
(1．CoUege of Civil Engineering，Tongji University，Shanghai 200092，China；
2．Tongji University＆post PhD Work Stations of Jiangsu NO．1
Construction Corporation，Jiangsu 225300，China)
Abstract：Accelerated corrosion technique was performed on the tensile or compressive longitudinal steel
of the reinforced concrete(RC)columns．Taking stirrup corrosion，longitudinal steel corrosion and the loss of
sectional area of corroded reinfomed concrete columns into account，the load capacity of corroded RC columns
was decreased．To study the performance of axial compressive and eccentric compressive corroded reinforced
concrete colunlns，we had made twenty reinforced concrete colmmm．
Key words：corrosion；reinforced concrete column；stirrup corrosion；load capacity
现阶段，对锈蚀混凝土柱承载力的研究大多集中
于试验研究L1-4]且其中假设锈蚀柱内的纵向钢筋全长
锈蚀，而对于考虑箍筋锈蚀，甚至锈断的影响不
够Ll-3 J。而实际工程中的钢筋混凝土构件中箍筋锈蚀
后直径变细，甚至存在箍筋锈断导致构件中箍筋布置
状况不符合GB 50010—2002(混凝土结构设计规范》的
要求。然而，其中箍筋锈而未断最为常见，此时纵筋所
受侧向约束作用减弱。致使纵筋未达到全截面屈服
便发生屈曲破坏、承载力降低。通常柱子钢筋锈蚀是
从箍筋开始，且箍筋锈蚀比纵筋更为严重u J，因此在
既有混凝土柱剩余承载力评估中不容忽视箍筋锈蚀
影响纵筋压屈行为的现象。本试验为既有混凝土柱
剩余承载力评估提供了参考依据。
1 试件和试验方法
1．1 试件设计与制作
试验制作20根钢筋混凝土柱进行承载力试验，其
中5根为轴心受压柱，l5根为偏心受压柱。在试件设
计时，考虑锈蚀钢筋混凝土柱承载力的3个主要影响
因素：纵向钢筋严重锈蚀、混凝土截面锈胀损伤和局
部箍筋锈断。前两个影响因素可以采用电化学加速
锈蚀的方法实现，在浇筑试件前预埋电线即可。第三
个影响因素可通过设计不同的箍筋间距实现。箍筋
间距可设计为100、200、400、800mm四种试件。
1．2 试件电化学加速锈蚀
为了使纵筋能顺利进行电化学加速锈蚀，在每根
纵筋两端均焊接一根长400m 的电线，焊接接头用环
氧树脂包裹，以避免钢筋锈蚀导致电线脱落，引起电
化学加速锈蚀意外中断。为了避免纵筋通电时，引起
箍筋锈蚀，并导致电流损失，在箍筋的直角处均裹以
绝缘胶布并涂上环氧树脂予以绝缘，并且采用带有塑
料外壳的电线绑扎纵筋和箍筋。在柱两端的箍筋表
面刷环氧树脂，以防其在散杂电流的作用下锈蚀。
通过法拉第定律初步确定钢筋平均截面锈蚀率，
电流密度大小控制在l0 n胁2左右。在电化学锈蚀
过程中，当电流发生漂移时，应及时调整到设定状态；
定期检查电线接头，防止意外锈断；混凝土柱出现锈
胀裂缝后，定期记录裂缝宽度及发展情况。
1．3 试件加载