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高强钢筋锈蚀机理及锈后力学性能研究

2020-11-29阅读(542)

高强钢筋锈蚀机理及锈后力学性能研究

论文摘要

随着在役混凝土结构使用年限的增长,由各种原因引起的结构耐久性问题日益严重,国内外大量工程实例表明,钢筋锈蚀是钢筋混凝土结构耐久性问题的关键诱因。HRB500和HRB400强度高、安全储备大,是目前我国大力推广的新型建材,但目前国内对高强钢筋耐久性的研究相对较少。本文以“国家混凝土规范第6批科研项目[GBKY6001]”和“华侨大学高层次人才科研基金[05BS303]”为依托,对HRB500和HRB400的锈后力学性能进行研究,具体内容如下:1、分析了高强钢筋的化学成分和力学性能,介绍了高强钢筋的锈蚀机理及锈蚀影响因素,以及锈蚀对钢筋力学性能及钢筋混凝土结构或构件性能的影响。2、根据钢筋锈蚀的电化学原理,对HPB235、HRB335、HRB400及HRB500四类钢筋进行实验室通电加速锈蚀,得到了各类钢筋,特别是高强钢筋的锈蚀情况及不同锈蚀程度钢筋的力学性能指标。3、通过采用对比实验,研究了相同锈蚀条件下高强钢筋与普通钢筋锈蚀情况的异同。4、通过分析锈蚀前后钢筋的各项力学性能指标,分别研究了不同类型、不同直径钢筋锈后名义力学性能随钢筋质量锈蚀率的退化规律,并在此基础上,对同类异径、同径异类钢筋锈后名义力学性能的退化情况进行了比较分析,研究了钢筋直径及钢筋类型对其锈后力学性能的影响。5、研究了钢筋锈后实际力学性能的退化规律,比较分析了高强钢筋与普通钢筋在锈后力学性能退化上的异同。通过对实验数据进行线性拟合,得到了四类钢筋锈后力学性能的退化公式及钢筋锈后力学性能退化的统一公式。6、基于可靠度理论,分析了钢筋锈蚀对结构可靠度的影响,并结合实验结果,采用中心点法,举例计算了高强钢筋锈蚀前后钢筋混凝土受弯构件的可靠度指标。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 主要符号
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究背景
  • 1.2 钢筋锈蚀的研究现状
  • 1.2.1 钢筋混凝土结构的耐久性
  • 1.2.2 钢筋锈蚀的危害
  • 1.2.3 钢筋锈蚀的研究历程及现状
  • 1.3 高强钢筋的应用现状及推广意义
  • 1.3.1 高强钢筋的应用现状
  • 1.3.2 推广高强钢筋的意义
  • 1.4 本文的主要研究工作
  • 1.4.1 研究目的
  • 1.4.2 研究内容
  • 参考文献
  • 第二章 高强钢筋的力学性能及锈蚀机理
  • 2.1 高强钢筋的成分及性能分析
  • 2.1.1 高强钢筋的化学成分分析
  • 2.1.2 高强钢筋的力学性能
  • 2.1.3 钢筋的拉伸试验
  • 2.2 高强钢筋的锈蚀
  • 2.2.1 高强钢筋的锈蚀机理
  • 2.2.2 钢筋锈蚀的影响因素
  • 2.2.3 锈蚀对钢筋力学性能的影响
  • 2.2.4 钢筋锈蚀对结构性能的影响
  • 2.3 本章小结
  • 参考文献
  • 第三章 高强钢筋锈后力学性能实验
  • 3.1 实验思路与目标
  • 3.1.1 实验思路
  • 3.1.2 实验路线框图
  • 3.1.3 实验目标
  • 3.2 实验材料
  • 3.3 试件设计
  • 3.4 锈蚀实验
  • 3.4.1 理论依据
  • 3.4.2 实验器材
  • 3.4.3 实验步骤
  • 3.5 拉伸试验
  • 3.5.1 试验设备
  • 3.5.2 试验方法
  • 3.5.3 测量数据
  • 3.6 实验现象
  • 3.6.1 锈蚀实验现象
  • 3.6.2 拉伸试验现象
  • 3.7 试验结果
  • 3.7.1 HPB235
  • 3.7.2 HRB335
  • 3.7.3 HRB400
  • 3.7.4 HRB500
  • 3.8 异类钢筋同等锈蚀条件下的锈蚀比较
  • 3.8.1 直径8mm 钢筋
  • 3.8.2 直径10mm 钢筋
  • 3.8.3 直径16mm 钢筋
  • 3.8.4 直径25mm 钢筋
  • 3.9 本章小结
  • 参考文献
  • 第四章 高强钢筋锈后力学性能分析
  • 4.1 同类同径钢筋锈后名义力学性能分析
  • 4.1.1 名义力学性能退化曲线
  • 4.1.2 名义力学性能退化公式
  • 4.1.3 同类同径钢筋力学性能退化规律
  • 4.2 同类异径钢筋锈后力学性能比较分析
  • 4.2.1 HPB235
  • 4.2.2 HRB335
  • 4.2.3 HRB400
  • 4.2.4 HRB500
  • 4.2.5 钢筋直径的影响性分析
  • 4.3 同径异类钢筋锈后名义力学性能比较分析
  • 4.3.1 直径8mm 钢筋
  • 4.3.2 直径10mm 钢筋
  • 4.3.3 直径16mm 钢筋
  • 4.3.4 直径25mm 钢筋
  • 4.3.5 钢筋类型的影响性分析
  • 4.4 同类钢筋锈后名义力学性能综合分析
  • 4.4.1 HPB235
  • 4.4.2 HRB335
  • 4.4.3 HRB400
  • 4.4.4 HRB500
  • 4.4.5 各类钢筋综合性能比较
  • 4.5 钢筋锈后实际力学性能分析
  • 4.6 钢筋锈后性能的综合分析
  • 4.6.1 名义屈服强度
  • 4.6.2 名义极限强度
  • 4.6.3 伸长率
  • 4.7 本章小结
  • 参考文献
  • 第五章 高强钢筋锈后结构可靠度分析
  • 5.1 可靠度的基本概念
  • 5.1.1 结构的极限状态
  • 5.1.2 结构可靠性
  • 5.1.3 结构可靠度
  • 5.1.4 结构可靠指标
  • 5.2 结构可靠度分析的常用方法及基本步骤
  • 5.2.1 中心点法
  • 5.2.2 可靠度分析的基本步骤
  • 5.3 高强钢筋锈后受弯构件的可靠度分析
  • 5.3.1 理论分析
  • 5.3.2 计算实例
  • 5.4 本章小结
  • 参考文献
  • 第六章 结论与展望
  • 6.1 本文研究工作总结
  • 6.2 本文研究结论
  • 6.3 展望
  • 致谢

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