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1、論銹蝕鋼筋混凝土 11立題背景與研究意義 混凝土及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)以其較強的適應(yīng)性和低廉的造價而成為目前世界上不可缺少的建筑材料之一。然而由于不良的使用條件、不當(dāng)?shù)氖褂梅椒?公路橋梁路面撒化冰鹽)等的影響,因鋼筋銹蝕造成鋼筋混凝土開裂、承載力降低及結(jié)構(gòu)性能劣化成為混凝土結(jié)構(gòu)中的普遍現(xiàn)象,輕則影響結(jié)構(gòu)的實用性和耐久性,重則導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效。許多與人民生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有關(guān)的結(jié)構(gòu)物都是用混凝土或鋼筋混凝土建造的,如房屋建筑、公路及鐵路橋梁、港口碼頭及水壩等。鋼筋銹蝕引起混凝土結(jié)構(gòu)的過早破壞,已成為世界各國普遍關(guān)注的一大災(zāi)害,大量的混凝土結(jié)構(gòu)由于鋼筋銹蝕,不得不未銹或拆除,甚至發(fā)生倒塌,造成巨大的經(jīng)濟(jì)災(zāi)害。
2、21鋼筋混凝土裂縫間距分析理論 鋼筋混凝土構(gòu)件出現(xiàn)受拉裂縫后,裂縫的數(shù)量逐漸增多,間距逐漸減小而寬度加大。由于影響混凝土裂縫發(fā)展的因素眾多,且混凝土材料的非勻質(zhì)性及離散型很大,裂縫的開展和分布有一定的隨機(jī)性,使得都建表明的裂縫狀況變異性較大,對其準(zhǔn)確認(rèn)識和分析的難度也大,因此出現(xiàn)了多種不同的觀點及計算方法。 (1)粘結(jié)滑移理論: 最早提出的粘結(jié)一滑移法是從混凝土軸心受拉桿中提出的,其他受力形式的研究是遵循其基本概念加以補充和修正得到。根據(jù)滑移理論,當(dāng)構(gòu)件的最薄弱截面上出現(xiàn)首批裂縫時,裂縫問距是很大,裂縫截面混凝土退出工作(c=0),全部軸力由鋼筋承擔(dān)。離第一批裂縫的一段距離之外,混凝土的應(yīng)力仍
3、維持c=t相應(yīng)的,鋼筋應(yīng)力和粘結(jié)應(yīng)力也都和裂縫出現(xiàn)之前相同。這一段長度稱為粘結(jié)長度或應(yīng)力傳遞長度,以min表示,可根據(jù)平衡條件確定: 在第一批裂縫量測的各min范圍內(nèi),由于混凝土應(yīng)力ct,一般不會再出現(xiàn)裂縫。而在此粘結(jié)長度范圍之外的個界面都有可能出現(xiàn)第二批裂縫,同樣也發(fā)生在薄弱截面。如果相鄰裂縫的件間距2min期間混凝土的拉應(yīng)力必為c(56)d后,試件不再發(fā)生劈裂破壞,而是鋼筋沿橫肋外圍切斷混凝土而拔出,故粘結(jié)強度不再增大。256其他因素的影晌 鋼筋埋長: 試件中鋼筋埋的越深,則受力后的粘結(jié)應(yīng)力分布越不均勻,試件破壞時的平均粘結(jié)強度與實際最大粘結(jié)應(yīng)力的比值越小,故試驗粘結(jié)強度隨埋長(/d)的增
4、加而降低。當(dāng)鋼筋的埋長,/d5后,平均粘結(jié)強度值的折減已不大。 橫向箍筋: 梁中如果配有箍筋,可以延緩劈裂裂縫的發(fā)展或限制其寬度,阻止劈裂破壞,從而提高粘結(jié)強度,無箍和有箍試件的對比試驗表明,配箍后粘結(jié)強度有所增加,其增值與保護(hù)層內(nèi)的配筋率基本上成正比;配箍對保護(hù)后期粘結(jié)強度、改善錨筋延性有明顯作用。 另外,當(dāng)鋼筋的錨固區(qū)有側(cè)向壓力作用時,粘結(jié)強度也將提高。但側(cè)向壓力過大,或有側(cè)向拉力時,反而會使混凝土產(chǎn)生沿鋼筋的劈裂。總之,凡是對混凝土的質(zhì)量和強度有影響的各種因素,如混凝土制作過程中的坍落度、澆搗質(zhì)量、養(yǎng)護(hù)條件、各種擾動等,又如鋼筋在構(gòu)件中的方向是垂直(如梁),或平行(如柱)于混凝土的澆筑方向、鋼筋在截面的頂部或底部、鋼筋離構(gòu)件表面的距離等,都對鋼筋和混凝土的粘結(jié)性能產(chǎn)生一定的影響。26小結(jié) 詳細(xì)介紹了鋼筋混凝土粘結(jié)機(jī)理,總結(jié)了其試驗方法。探討了鋼筋銹蝕的基本理論,描述了
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