【摘 要】
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钢筋混凝土结构作为常用结构之一,广泛应用于建筑工程领域。一般情况下,钢筋混凝土结构不仅要承受使用荷载作用,还会受到外部环境的侵蚀作用,影响其耐久性能。目前针对腐蚀环境与荷载共同作用下的结构耐久性研究主要对象是钢筋混凝土梁,对柱的研究相对较少,对钢筋锈蚀条件下偏压柱长期力学性能研究更是罕见。钢筋混凝土柱作为竖向承重构件,其力学性能退化将直接影响建筑物的使用寿命。基于此,进行钢筋锈蚀条件下混凝土柱长期
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钢筋混凝土结构作为常用结构之一,广泛应用于建筑工程领域。一般情况下,钢筋混凝土结构不仅要承受使用荷载作用,还会受到外部环境的侵蚀作用,影响其耐久性能。目前针对腐蚀环境与荷载共同作用下的结构耐久性研究主要对象是钢筋混凝土梁,对柱的研究相对较少,对钢筋锈蚀条件下偏压柱长期力学性能研究更是罕见。钢筋混凝土柱作为竖向承重构件,其力学性能退化将直接影响建筑物的使用寿命。基于此,进行钢筋锈蚀条件下混凝土柱长期力学性能研究,对了解其在正常使用期间的力学性能退化规律,真实反映结构受力状态,具有重要的工程应用价值及理论意义。针对目前钢筋混凝土柱的研究现状,选取钢筋混凝土大偏压柱作为研究对象,采用室内恒电流加速锈蚀方法,对构件进行腐蚀环境与荷载共同作用的长期力学性能试验,完成了以下主要工作:(1)对12根钢筋混凝土柱,包括4根轴压柱、4根大偏压柱和4根收缩对比柱进行了210天的收缩徐变试验。研究结果表明:偏心距对混凝土徐变影响较小,但徐变系数终值较轴压柱大;钢筋锈蚀率越大,混凝土徐变越大,徐变稳定时间越长;腐蚀偏压柱徐变会受到偏心荷载与钢筋锈蚀共同影响,这两种影响相互叠加,导致混凝土徐变增大。(2)对卸载后的钢筋混凝土柱进行极限承载力试验。研究结果表明:钢筋锈蚀对大偏压柱承载能力影响较小,对轴压柱影响较大;钢筋锈蚀对大偏压柱的挠度值影响较小;对结构进行耐久性评估时,长期荷载的影响不可忽略。(3)将常用的几个混凝土徐变模型理论计算值与试验结果计算值进行比较分析,根据按龄期调整的有效模量法,修正了ACI-209R徐变模型,建立了考虑偏心距、钢筋锈蚀率的混凝土大偏压柱徐变预测模型,修正模型理论计算值与试验结果计算值能较好吻合,整体预测结果良好。(4)通过理论分析、试验数据拟合,建立钢筋锈蚀与长期荷载共同作用效应系数公式,推导长期荷载作用下钢筋锈蚀的混凝土大偏压柱极限承载力计算模型,理论计算值与试验结果能较好吻合,计算模型有较高的精度。
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