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钢筋锈蚀影响下桥墩抗撞击能力劣化机理研究
| 论文题名： | 钢筋锈蚀影响下桥墩抗撞击能力劣化机理研究 |
| 关键词： | 钢筋锈蚀;桥墩碰撞;抗撞击能力;动态响应 |
| 摘要： | 船舶撞击荷载对钢筋混凝土桥墩会造成不利影响，受碰撞后桥墩可能出现开裂、剥落等局部损伤，剧烈碰撞则会使桥墩出现墩体移位、断裂甚至整体垮塌等严重事故。钢筋混凝土桥墩因钢筋锈蚀会引起承载能力的下降和抗撞击能力的劣化，尤其是处于海洋或沿海环境中浪溅区的桥墩，在干湿循环作用下桥墩出现钢筋锈蚀病害的现象非常普遍，同时该区域也是船桥碰撞的集中区域。 本文结合桥墩碰撞和钢筋锈蚀两大问题，研究钢筋锈蚀影响下桥墩受碰撞荷载作用时的动力响应和损伤破坏性状，进而定性地揭示桥墩抗撞击能力劣化机理。论文从模型试验和有限元数值模拟两种方法开展探究，主要研究内容和结论如下: (1)对钢筋混凝土桥墩模型进行电加速锈蚀试验，获取具有不同钢筋锈蚀程度的桥墩模型。对锈后桥墩模型进行动力碰撞试验，通过桥墩的动力响应和损伤破坏性状研究了钢筋锈蚀对桥墩碰撞性能的影响。结果表明:钢筋锈蚀程度的加深显著加剧了桥墩的整体动力响应，桥墩局部的损伤程度也逐渐变大。 (2)设置不同碰撞速度和不同混凝土强度两个因素，探究钢筋锈蚀后桥墩的整体动力响应和局部损伤破坏性状受撞击速度和混凝土强度的影响规律。结果显示:锈蚀后桥墩的动力响应和局部损伤会随着撞击速度的增加而加大，随着混凝土强度的增加而减小。 (3)通过分析锈蚀后桥墩受碰撞荷载时的动力响应和损伤破坏性状，得出钢筋锈蚀影响下桥墩抗撞击能力劣化的机理:①钢筋锈蚀引起钢筋自身有效面积减小，甚至出现钢筋的断裂，其受力性能剧烈下降;②钢筋锈蚀导致钢筋与混凝土间的粘结强度被削弱，桥墩的整体性遭到破坏;③混凝土弹性模量下降，强度与刚度持续走低，甚至出现混凝土的开裂和剥落;④桥墩整体的刚度、抗压承载能力和抗弯承载能力明显下降。 |
| 作者： | 袁伟东 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 王银辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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