局部区段锈蚀的钢筋混凝土梁抗剪承载力试验研究

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发布时间：2022-03-13

资料介绍

：根据实际工程构件中钢筋锈蚀的不均匀性，设计了 l4根钢筋混凝土梁，并进行了试验梁在两对称集中荷载作用下的
抗剪性能试验。通过对不同特征试验梁的裂缝分布、破坏模式和极限承载力的对比分析，研究了一侧剪跨内不同长度局部区段内
不同的锈蚀特征对梁受力性能和承载力的影响。结果表明，一侧剪跨局部区段无粘结梁、锈蚀梁的力学性能与正常梁有很大的区
别：因局部区段内的完全无粘结，局部区段无粘结梁在无粘结一侧的剪跨区内无斜裂缝，梁可能发生粘结完好一侧的剪切破坏，也
可能发生弯曲破坏。对局部区段锈蚀梁，虽然所有的试件均因剪跨内的锈蚀区段而破坏，但随着锈蚀区段长度的增长和其内钢筋
锈蚀率的增加，梁呈现出较脆的破坏模式和较低的极限承载力。
关键词：钢筋混凝土梁；抗剪承载力；锈蚀；完全无粘结；局部区段
Abstract：According to inhomogeneity of component steel corrosion in practical engineering，14 RC beams are designed，and under
the roles of symmetrical concentrated loading，shear properties tests of testing beams are conducted．Through crack distinctions，
contrastive analysis of damage modes and limited capacity of different characteristic testing beams，the influences of different corrosion
characteristic of the partial section with different lengths in one side shear span on be am s mechanical properties and bearing capacity are
researched．The resuhs indicate that mechan ical properties beteween unbonded or corroded beam s of the partial section in one side shear
span and normal beams have a lot of differences：because of completely unbonded in partial section．unbe nded beams of the partial
section in unbonded side shear span have no diagonal cracks，therefore，beam s may happen sh ear damage in good bonded side or will
happen bending damage．For the corrod ed beam s in partial section，all samples are destroyed because of corrosion section in shear span ，
however,by the length of corrosion section increasing an d steel corrosion rate inside increas ing，fragile damage modes and low limi ted
capacity of beams are presented．
Keywor~ ：Reinforced concrete beam ；Shear capacity；Corrosion；Completely unbonded；Partial section
中图分类号：TU511．32 文献标识码：A 文章编号：100O一4637(2O10106—60—06
O 前言
实际工程中的服役期钢筋混凝土梁，由于其受力
状态和所处的环境不同，裂缝可能出现在梁的不同部
位，从而使得出现裂缝区段内钢筋易被腐蚀，且服役期
构件内钢筋的锈蚀沿构件长度分布是很不均匀的，有
的仅仅发生在构件的某一或某些局部区段内；有的仅
某一区段钢筋锈蚀严重，甚至引起混凝土保护层严重
脱落，受力钢筋外露。目前，国内外对锈蚀钢筋混凝土
梁抗弯承载力的试验和理论研究已经较多，而对其抗
剪承载力的试验研究还较少。一些学者通过在实验室
制作局部区段内钢筋外露或钢筋与混凝土问的完全无
粘结钢筋混凝土试件，进行静载试验研究，以获得静力
荷载作用下局部区段内钢筋锈蚀严重致使混凝土保护
层完全脱落、钢筋与混凝土间粘结强度完全丧失的锈
蚀梁的抗弯承载能力、抗剪承载能力和相应的力学性
能『】-Sl。但实际上，仅局部锈蚀区段内钢筋外露或钢筋与
混凝土间的完全无粘结，并不能完全代表局部区段内
钢筋严重锈蚀的情形。仅模拟局部区段内钢筋与混凝
土间粘结强度的丧失而不考虑钢筋本身截面面积和力
学性能的下降，与实际服役期梁中钢筋的锈蚀情况存
基金项目：国家自然科学基金项目(50508020)。
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在一定差异。同时，由于采用剪跨内钢筋与混凝土间的
完全无粘结来模拟剪跨内钢筋锈蚀引起的粘结强度丧
失，使得较大剪跨比下梁的斜拉破坏不能发生，梁抗剪
机制中的“拱作用 ”加强，剪跨内局部区段锈蚀钢筋混
凝土梁的抗剪承载力反而较正常钢筋混凝土梁有所提
高。
为反映局部区段内钢筋的不同锈蚀程度对钢筋混
凝土梁抗剪承载力的影响，设计了 8根一侧剪跨内有
局部锈蚀区段的梁；为比较相同局部区段内完全无粘
结梁的力学性能与局部锈蚀区段梁力学性能的差异，
设计了 6根局部区段内完全无粘结梁；另设计了 2根
正常梁作为参考梁。采用两点对称集中荷载加载，对
14根钢筋混凝土梁进行了抗剪承载力试验。
1 试验介绍
1．1 试件
设计试验梁的截面尺寸为 150mmxl80mm，梁全
长 1800mm，跨长 1200mm(如图 1所示 )。为确保纵向
钢筋的锚固长度足够，两边距离支座 300 mm。纵向受
拉钢筋采用 3根 Ⅱ级带肋钢筋，直径采用 16mm，其屈
服强度不小于 3l0MPa(实测强度见后表 )；架立钢筋
和箍筋均采用 I级 6mm光圆钢筋，其平均实测屈服强