基于受均匀分布压力作用的厚壁圆筒模型 ,对不同约束条件下混凝土对钢筋的径向约束力进行 了分析 ,通过锈蚀钢筋 混凝土黏结破坏时的极限状态分析,建立了锈蚀后钢筋与混凝土之间黏结强度的理论模型。通过国内外的相关试验进行了模型的 验证 ,结果表明,模型可有效预测不同约束条件下锈蚀钢筋与混凝土之间的黏结强度。 关键词: 混凝土;锈蚀;钢筋 ;黏结强度 ;模型 中图分类号: TU528.01 文献标志码: A 文章编号 : 1002—3550(2013)07—0030—03 Analyticalm odelofbondstrengthbetweencorroded reinforcem entandconcrete TENG Haiwen ,HE ZhiyuanlaZHAO Zhuo (1a.TheCollegeofArchitectureandCivilEngineering; b.BeijingKeyLabofEarthquakeEngineeringandStructuralRe~ofit,BeijingUniversityofTechnology,Beijing100124,China; 2.SchoolofCivilEngineering,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450001,China) Abstract: Basedthethickwallcylindermodelwhichwasontheuniform distributionpressure,itanalyzedtheconcrete’Sradialbinding forcetothereinforcmentunderdifferentconstraintconditions.Andestablishdbond strengthmode1betweencorrosedreinforcementand concrete.ontheanalysisthecorrodedreinforeedconcrete’Sbondfailureoflimitstate.Intheend.itverifiedthemode1throughthedomestic andinternationalrelevanttest.theresultshowedthatthemodelcouldeffectivelypredictthebondstrengthbetweenreinforcementandcon— creteunderdifferentconstraintcondition. Keywords: concrete;corrosion;reinforcement;bondstrength;model 0 引 言锈蚀钢筋 与混凝土之 间黏结性能的退化是分析锈蚀 钢筋混凝土结构剩余承载力 的关键 ,因此锈蚀钢筋与混凝 土之间的黏结性能已成为近年来的研究热点 。2005年王小 惠、刘西拉_1_通过考虑钢筋 的锈蚀对钢筋几何尺 寸和混凝 土保护层有效厚度的影响 ,建立 了劈裂破坏时锈蚀钢筋与 混凝 土之间黏结强度的理论模型。2007年 Bhargava[2]等人 基于已有的试验数据 ,以与钢筋锈蚀程度有关的黏结强度 退化系数为基本变量 ,建立了锈蚀钢筋混凝土黏结强度的 经验模型 。2011年 LuaayHussein[31基于受均匀 内压 的厚壁 圆筒模型 ,建立 了锈蚀钢筋与混凝土之间黏结强度退化的 分析模型。从 国内外已取得 的研究成果可以看 出,目前 ,国 内外 尚未形成统一 的黏结 强度模 型的建立方法 ,一方面 , 通过数据拟合得到的黏结强度经验模型的适用范围有限 , 另一方面 ,目前所建立的黏结强度理论模型较为复杂 ,计 算过程较为繁琐 ,且模型的有效性 尚需进一步的验证 。 为了简化锈蚀钢筋混凝土黏结强度 的理论模型 ,本研 究基于锈蚀钢筋与混凝 土黏结破坏 时的极限状态分析 ,以 不 同约束条件下混凝土对钢筋的有效约束力为基础 ,建立 了不 同约束条件下锈蚀钢 筋与混凝 土之 间黏结强度 的理 论模型。 1 模 型建立 1.1 混凝 土的最 大径 向约束力 对于拉拔构件的受力分析 ,一般采用弹性力学 的方法 模拟,将其看作受均匀分布压力作用 的厚壁圆筒[41,无箍筋 配制时的力学模型如图 1所示 ,有箍筋配制时的力学模型 如图 2所示 。图 1、2中, 为裂缝前沿至钢筋中心 的距离 , 。 为混凝土保护层表面至钢筋 中心 的距离 ,R 为箍筋 中 心至钢筋中心的距离 ,R为钢筋 的半径 。 当钢筋混凝土构件 中的钢筋受拉或锈蚀后 ,由于机械 咬合作用或锈胀力的产生 ,钢筋将对混凝土产生径向压力 q,从 而在混凝土 内部产生环 向拉应力 。。随着荷载或钢 筋锈蚀程度的增大 ,当混凝土内的环 向应力超过其抗拉强 度时 ,混凝土开裂 ,进而产生径 向裂缝
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