文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
钢筋锈蚀拉拔试验及其粘结性能研究
姓名:徐育才
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:罗晓辉
20061026
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的
研究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个
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均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名:
日期: 年月日
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保密□, 在年解密后适用本授权书。
本论文属于不保密□。
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学位论文作者签名: 指导教师签名:
日期: 年月日日期: 年月日
II
摘要
本论文选题来源于我的导师罗晓辉副教授在博士后流动站所做的国家自然科学
基金项目(面上项目)——混凝土结构使用全寿命分析研究(50278039)。
钢筋混凝土结构中钢筋和混凝土之间存在的粘结作用是二者共同工作的基本前
提。钢筋锈蚀后与混凝土的粘结性能有着明显的退化,严重影响了结构的安全性和耐
久性。研究锈后钢筋混凝土的粘结性能在理论上和实践中都具有重要的意义。但由于
锈后钢筋与混凝土的粘结是一种非常复杂的相互作用,影响因素很多,破坏机理复杂,
至今尚未提出一套可靠的全面的锈后钢筋混凝土的粘结理论。因此,锈后钢筋混凝土
的粘结问题是目前最为活跃、最有发展潜力的研究领域之一。
本文在总结前人研究成果的基础上,对锈后钢筋混凝土的粘结问题进行了全面的
分析研究。在大量精确可靠的试验基础上,重点分析了钢筋锈蚀率对粘结性能的影响,
拟合试验数据得出了考虑锈蚀率影响的粘结强度的退化公式;在试验的基础上取得平
均粘结滑移关系后,建立了考虑锚固位置影响的锈后钢筋混凝土粘结滑移的本构关
系,为有限元方法在锈后钢筋混凝土粘结性能的运用提供了条件。除了进行大量的试
验之外,本文对锈蚀变形钢筋的拉拔形态进行了有限元的仿真模拟,应用大型有限元
分析软件 ANSYS 对钢筋处于各种锈蚀状态下的试件在各级荷载拉拔下的钢筋和混凝
土的应力、应变,钢筋加载端和自由端的滑移以及钢筋的粘结力进行了计算,并将试
验结果与所得到的有限元计算结果进行了比较,验证了有限元仿真计算结果的正确
性,为分析锈蚀钢筋与混凝土的粘结机理打下了基础。
本文关于锈后钢筋与混凝土之间的粘结性能研究的成果,深化了对粘结规律的认
识,为今后该领域的理论和试验研究提供了借鉴,对工程实践也有一定的指导作用。
关键词: 锈蚀粘结机理粘结性能本构关系有限元分析
3
Abstract
The topic of this paper is from the Chinese National Natural Science Foundation Item
(50278039) - Analysis and research on the whole life of concrete structures, which is
presided over by Associate Prof. Luo Xiaohui.
Bond action is the basic precondition for conjunct work of steel bar and concrete in
reinforced concrete structures. When the steel bar is rusted, the bond stress will decrease
much, which will impair the safety and durability of the structure severely. Research on
bond issue of corroded reinforced concrete is important in both theory and practice.
However, due to multitudinous influencing factors and intricate