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钢筋混凝土结构中锈蚀钢筋性能退化规律研究

作　者: 岳建彬
导　师: 张建仁
学　校: 长沙理工大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 钢筋混凝土 快速锈蚀 自然腐蚀 名义强度 实际强度
分类号: TU375
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 215次
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内容摘要


混凝土结构耐久性问题是当今世界普遍关注的问题,钢筋锈蚀已是公认的钢筋混凝土结构耐久性最重要的影响因素之一,对钢筋锈蚀后力学性能变化规律的研究显得尤为重要。本文结合国家自然科学基金项目(50478032)“既有钢筋混凝土桥梁时变可靠度研究”,主要进行了以下研究工作:1)通过钢筋混凝土梁通电快速锈蚀试验,研究了通电快速锈蚀条件下HPB235钢筋和HRB335钢筋名义强度随质量锈蚀率的变化规律。研究发现,同种钢筋直径越大,名义屈服强度下降的速度越快,两种钢筋对比,HRB335钢筋的名义屈服强度下降更快;名义极限强度下降速度大于名义屈服强度,同种钢筋直径越大,名义极限强度下降的越快,两种钢筋名义极限强度随质量锈蚀下降的速度相差很小;2)通过单筋构件通电锈蚀试验研究发现,通电快速锈蚀时,腐蚀电流密度、钢筋直径、钢筋种类都对钢筋的实际锈蚀率有影响;钢筋实际屈服强度不随锈蚀的发展下降,HRB335钢筋的极限强度下降速度大于HPB2335钢筋;通过回归分别得到两种钢筋质量锈蚀率与最薄弱截面锈蚀率的关系,指出腐蚀发生时,钢筋锈蚀形态的变化;3)通过收集已有锈蚀钢筋力学性能退化的研究成果,结合本文锈蚀钢筋混凝土梁试验中钢筋的试验数据,建立了统一的钢筋强度表达式进行比较,分别分析了实际工程和快速锈蚀试验钢筋名义强度的变化规律,通过比较发现实验室快速锈蚀与自然环境锈蚀钢筋力学性能变化规律有较大的相关性,但仍在很多方面存在差异。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第一章 绪论  11-19
  1.1 研究背景及意义  11-12
  1.2 研究现状  12-18
    1.2.1 钢筋锈蚀机理及影响因素  12-15
    1.2.2 锈蚀钢筋力学性能研究现状  15-17
    1.2.3 钢筋锈蚀后对钢筋与混凝土协同工作性能的影响  17-18
  1.3 本文的主要工作  18-19
第二章 锈蚀钢筋截面积和强度时变模型研究现状  19-32
  2.1 钢筋截面积时变模型  19-24
    2.1.1 锈蚀开始时间  19-21
    2.1.2 锈蚀电流密度  21-23
    2.1.3 钢筋截面积时变模型  23-24
  2.2 钢筋强度的时变模型  24-31
    2.2.1 锈蚀开裂时间  25-26
    2.2.2 锈蚀钢筋性能退化  26-31
  2.3 本章小结  31-32
第三章 钢筋快速锈蚀试验简介及结果分析  32-41
  3.1 试验机理  32-34
  3.2 试验设计与试验过程  34-37
    3.2.1 试验目的  34
    3.2.2 钢筋混凝土梁设计制作  34-35
    3.2.3 梁快速通电锈蚀过程  35-36
    3.2.4 锈蚀钢筋试样的获取  36-37
  3.3 试验结果及分析  37-40
    3.3.1 试验结果  37-38
    3.3.2 锈蚀钢筋拉伸试验结果分析  38-40
  3.4 本章小结  40-41
第四章 腐蚀电流密度对钢筋锈蚀的影响试验  41-51
  4.1 试验目的  41
  4.2 单筋混凝土构件的设计制作  41
  4.3 通电快速锈蚀过程  41-43
  4.4 试验结果及分析  43-49
    4.4.1 试验结果  43
    4.4.2 腐蚀电流密度对钢筋质量锈蚀率的影响  43-46
    4.4.3 钢筋实际强度与质量锈蚀率的关系  46-48
    4.4.4 腐蚀形态对比  48-49
  4.5 本章小结  49-51
第五章 自然腐蚀与快速腐蚀钢筋强度对比研究  51-64
  5.1 引言  51
  5.2 钢筋强度影响系数相对值模型的建立  51-52
  5.3 实际工程中锈蚀钢筋性能退化规律分析  52-57
    5.3.1 HPB235 钢筋强度退化规律研究  52-55
    5.3.2 HRB335 钢筋强度退化规律研究  55-57
    5.3.3 HPB235 钢筋与HRB335 钢筋强度下降规律对比  57
  5.4 快速锈蚀钢筋性能退化规律分析  57-62
    5.4.1 HPB235 钢筋强度退化规律研究  57-59
    5.4.2 HRB335 钢筋强度退化规律研究  59-62
    5.4.3 HPB235 钢筋与HRB335 钢筋强度下降规律对比  62
  5.5 本章小结  62-64
结论与展望  64-66
  结论  64-65
  展望  65-66
参考文献  66-73
致谢  73-74
附表1 单筋构件快速锈蚀试验结果  74-77
附录  77

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 混凝土结构、钢筋混凝土结构 > 钢筋混凝土结构
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