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锈蚀钢筋钢纤维混凝土简支梁斜截面抗剪承载力的试验研究

作　者: 胡智伟
导　师: 曾志兴
学　校: 华侨大学
专　业: 结构工程
关键词: 钢筋钢纤维混凝土梁钢纤维体积率钢筋锈蚀率受剪承载力集中荷载
分类号: TU375
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着这几年钢筋混凝土结构在世界范围内更为广泛的应用,结构耐久性问题日渐突出,钢筋锈蚀是导致钢筋混凝土构件耐久性降低的重要因素之一。此外,鉴于钢纤维在建筑工程应用中表现出的优异性能,本文通过电化学快速锈蚀的方法对锈蚀钢筋钢纤维混凝土梁进行了斜截面承载力的静力试验研究,以探索钢纤维对钢筋锈蚀梁的影响,并建立用于工程实际的钢筋锈蚀钢筋钢纤维混凝土梁在集中荷载作用下的斜截面抗剪承载力计算公式。通过对3根钢筋不锈蚀梁、6根仅箍筋锈蚀梁和6根箍筋与纵筋全部锈蚀梁进行集中荷载作用下的静载试验,研究分析了钢筋锈蚀率和钢纤维掺量对试验梁的承载力、裂缝发展、荷载-挠度曲线、钢筋应变等的影响;试验结果表明:(1)随着钢纤维体积率的增大,试验梁的极限承载力会提高,但是钢纤维对承载力的提高贡献不大,构件的开裂荷载有明显差异;(2)随着钢筋锈蚀率的增加,试验梁的极限承载力和刚度会降低,而且锈蚀率只影响承载力的大小,并不改变试验梁的破坏形态,试验梁仍是剪切破坏,但是随着钢筋锈蚀率的增大,斜截面破坏形态的脆性特征更明显。最后,本文分析了钢筋锈蚀及钢纤维对试验梁受力性能的影响机理,通过试验分析,同时吸收国内外这一领域的研究成果,并结合现行《混凝土结构设计规范》,通过回归,建立了在集中荷载下钢筋锈蚀钢筋钢纤维混凝土梁的斜截面承载力的计算公式,比较公式的计算值与试验值,两者符合性较好。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-12
第1章引言  12-27
  1.1 混凝土耐久性问题的提出  12-16
    1.1.1 混凝土耐久性国内外研究现状  13-14
    1.1.2 混凝土耐久性研究的目的  14-15
    1.1.3 混凝土耐久性研究的主要内容  15-16
  1.2 混凝土中钢筋锈蚀问题的研究  16-20
    1.2.1 混凝土中钢筋锈蚀问题在国内外的研究现状  16-18
    1.2.2 锈蚀钢筋混凝土构件耐久性研究的重要性  18
    1.2.3 锈蚀钢筋混凝土构件的力学性能的研究现状  18-20
  1.3 钢筋钢纤维混凝土梁斜截面受力性能的研究  20-22
    1.3.1 国外的研究概况  20-21
    1.3.2 国内的研究概况  21-22
  1.4 本文研究的目的、意义和内容  22-23
    1.4.1 本文研究的目的和重要意义  22
    1.4.2 本文研究的内容  22-23
  参考文献  23-27
第2章试验概况  27-39
  2.1 试验梁的制作  27-29
  2.2 试验梁钢筋的锈蚀  29-32
  2.3 箍筋与纵筋的绝缘处理以及通电导线的制作  32
  2.4 钢筋应变片的布置  32-33
  2.5 实验方案设计  33-38
    2.5.1 实验方案  33-35
    2.5.2 试验梁的实际尺寸及配筋  35
    2.5.3 试验加载方式及加载装置、测量仪器  35-36
    2.5.4 试验加载程序  36-37
    2.5.5 试验数据的采集  37-38
  参考文献  38-39
第3章无钢纤维梁的试验研究  39-49
  3.1 试验步骤  39
  3.2 试验过程及现象分析  39-42
    3.2.1 未锈蚀梁的试验  39-41
    3.2.2 仅箍筋锈蚀梁的试验  41
    3.2.3 全部锈蚀梁的试验  41-42
  3.3 试验结果分析  42-48
    3.3.1 主要试验结果  42
    3.3.2 承载力分析  42-43
    3.3.3 裂缝发展分析  43-44
    3.3.4 荷载—跨中挠度试验曲线  44-46
    3.3.5 钢筋应变—荷载曲线  46-48
  参考文献  48-49
第4章有钢纤维梁的试验研究  49-61
  4.1 试验步骤  49
  4.2 试验过程及现象分析  49-52
    4.2.1 未锈蚀梁的试验  49
    4.2.2 仅箍筋锈蚀梁的试验  49-51
    4.2.3 全部锈蚀梁的试验  51-52
  4.3 试验结果分析  52-60
    4.3.1 主要试验结果  52-53
    4.3.2 承载力分析  53-54
    4.3.3 裂缝发展分析  54-56
    4.3.4 荷载—跨中挠度曲线  56-58
    4.3.5 钢筋应变—荷载曲线  58-60
  参考文献  60-61
第5章试验参数对试验梁的受力性能的影响  61-72
  5.1 钢纤维掺量（体积率）对试验梁的受力性能的影响  61-66
    5.1.1 钢纤维钢筋混凝土梁的破坏特征  61-62
    5.1.2 钢纤维对锈蚀梁的影响  62-66
  5.2 钢筋锈蚀率对试验梁的受力性能的影响  66-69
  5.3 混凝土强度的影响  69-70
  5.4 其它的影响因素  70-71
  参考文献  71-72
第6章锈蚀钢筋钢纤维混凝土梁斜截面承载力计算  72-79
  6.1 钢筋钢纤维混凝土无腹筋梁抗剪承载力的计算  72-75
    6.1.1 钢筋钢纤维梁斜截面的破坏特征  72
    6.1.2 影响抗剪承载力的主要因素  72-73
    6.1.3 集中荷载作用下钢筋钢纤维混凝土无腹筋梁抗剪承载能力  73
    6.1.4 纵筋锈蚀率对钢筋钢纤维混凝土无腹筋梁的承载力的影响  73-75
  6.2 钢筋钢纤维混凝土箍筋梁抗剪承载力的计算  75-78
    6.2.1 仅箍筋锈蚀梁的斜截面抗剪承载力计算  75-76
    6.2.2 纵筋与箍筋全锈梁集中荷载作用下的斜截面抗剪承载力的计算  76-78
  参考文献  78-79
第7章结论与展望  79-81
  7.1 主要结论  79
  7.2 展望  79-81
读研期间科研成果  81-82
致谢  82

锈蚀钢筋钢纤维混凝土简支梁斜截面抗剪承载力的试验研究

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