：在考虑锈蚀引起的钢筋横截面损失和粘结强度下降的前提下 ，建 立锈蚀钢筋 混凝土梁 的有限元分析模 型。钢筋单元 采用三维杆单元 ，混凝土单元采用 8节 点实 体单元 ，钢 筋与 混凝土 之 间的粘结 单元 采用 非线性 弹簧单 元。利用 大型有 限元 ANSYS分析软件 ，对锈蚀梁的受 力性 能进行模拟分析 ，模拟结果与试验 方法结果 吻合 ，说 明采用非 线性有 限元 方法分 析锈蚀 梁受力性 能正确 有效 。 关键词：锈蚀；有限元 ；受弯 中图分 类号 ：TU375 文献标识码 ：A 文章编号 ：1008—1933(2011)05—047—04 Finiteelem entanalysisofflexuralbehavi0r0fcorroded reinforced concrete beam s - ZHUANGYue．WUQing (CollegeofCivilEngineeringandArchitecture，JiangsuUniversityofScienceandTechnology，Zhenjiang 212003，China) Abstract：The section lossofsteelbars and degradation ofbond intensity were taken into consideration in thisstudy． Th e three- dimensionalrodelementwastakenasthe steelbarelement，theeight-nodesolid elementasthe concreteelement，an d thenonlinear springelementasthebondingelementbetweenthesteelbarsand concrete．Th ebeatingcapacity ofthemi~omedconcretebeam witll corroded steelbarswassimulated bymak inguseof thelarge．scalefiniteelementsoftwareANSYS．Similarity oftheANSYSsimulation resultstoexperimentresultsmanifestedthatthenonlinear finiteelementanalysisforthe reinforced concrete beam with corrod ed steel barswasreliablean d accurate． Keywords：corrosion；finiteelement；flexural 0 引 言 在锈蚀钢筋混凝土梁中，钢筋的锈蚀 引起 钢筋 的截面面积减少和力学性能的变化 ，混凝土保护层 的开裂以及钢筋与混凝土间粘结性能的变化 ，这些 因素均影响着 锈蚀钢筋混凝土梁 的受力性 能。 目 前 ，在锈蚀钢筋混凝土梁受力性能的研究中，基本上 都是通过破坏试验来认识锈蚀钢筋混凝土梁的破坏 过程和结构性能退化 引。本文采用大型通用有 限 元程序 ，对锈蚀钢筋混凝土梁受力性能进行研究 。 1 锈蚀钢筋力学性能退化 钢筋锈蚀后 ，会导致钢筋 的名义和实际屈服强 度降低 。这主要是 由于锈蚀后的应力集 中现象引起 的L3j。如果是均匀锈蚀，它的实际强度是不会发生 变化的。但是为了方便计算 ，通常假定锈蚀钢筋 的 收稿 日期 ：2010-05-06 作者 简介：庄 悦 (1986一)，男 ，江苏丹 阳人 ，硕 士 ，研究方 向：混凝 土耐久性 。 E —m ail：zhuangyue86@ qq．corll 截面面积与未锈蚀钢筋的截 面面积相同，钢筋 的锈 蚀损伤率在 0<p≤5％和P>5％时与未锈蚀钢筋 的 屈服强度、弹性模量之间的关系如下 ]： 屈服强度 ： 0<p≤5％ =(1—0．029p) (1) P>5％ =(1．175—0．0640) (2) 弹性模量 ： 0<p≤5％ E =(1—0．052p)E (3) P>5％ E。=(0．895—0．031p)E。 (4) 式 中 ——未锈蚀和锈蚀钢筋的屈服强度； E。，E ——未锈蚀 钢筋和锈蚀钢筋 的弹性模 量 ； p——锈蚀钢筋的锈蚀损伤率 (％)。 在有限元模型中，钢筋采用双线性各向同性硬 化 (BISO)，假定锈蚀前后截面面积相同，根据上述 公式修改其弹性模量和屈服强度 。 2 混凝土本构模型及其破 坏准 则 混凝土碳化后其材料性能也发生 了变化 ，考虑 到实际碳化深度 与构件截 面尺寸相 比仅 占很小 比

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