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钢筋与混凝土粘结性能退化规律及其对桥墩抗震性能的影响
| 论文题名： | 钢筋与混凝土粘结性能退化规律及其对桥墩抗震性能的影响 |
| 关键词： | 桥墩抗震;锈蚀钢筋;混凝土;半梁式粘结试验;粘结性能退化;有限元分析 |
| 摘要： | 对于广泛应用的钢筋混凝土结构，钢筋与混凝土粘结破坏使得结构存在巨大安全隐患，其中，钢筋锈蚀是钢筋与混凝土粘结性能下降的主要因素，此外，钢筋与混凝土粘结性能还受材料本身性质、结构受力状态、钢筋与混凝土之间接触面形状、混凝土碳化等其他因素的影响；当桥梁承受地震荷载时，现实中容易出现钢筋锈蚀的桥墩也会受到复杂的荷载作用，复杂的受力就会使得桥墩某些位置的钢筋与混凝土的粘结被破坏，进而导致结构整体失效。因此亟须对锈蚀钢筋与混凝土的粘结性能及其对桥墩的抗震性能的影响展开研究。本文主要涉及了以下几项内容： （1）结合以往的粘结试验的优点，设计了半梁式粘结试验，制备了箍筋闭合和箍筋不闭合两组半梁式试件，对试件通电加速锈蚀后，得到锈蚀钢筋与混凝土粘结试件，粘结试验加载后，两组试件的粘结破坏试验现象有较大的差别，同时采集了锈蚀钢筋与混凝土粘结性能的数据。 （2）为探索钢筋混凝土的粘结性能在锈蚀条件下的退化规律，应用数据软件对试验取得的粘结强度、粘结滑移等数据进行统计分析，得出钢筋混凝土粘结性能的退化规律。 （3）对半梁式粘结试验进行了有限元建模分析，应用粘聚力模型对钢筋混凝土的粘结进行模拟，并将计算结果与试验结果进行对比，验证了建模方法的可行性。为利用有限元软件ABAQUS对锈蚀钢筋混凝土粘结建模提供了参考。钢筋与混凝土的粘结失效不仅受到钢筋滑移的作用，还受到试件梁体受弯的影响；在试验加载过程中，半梁式试件的钢筋与混凝土粘结破坏过程中粘结段钢筋表面应力值分布有着复杂的变化。 （4）应用文中给出的对于钢筋与混凝土粘结的建模方法，对取得了抗震试验数据的某锈蚀钢筋混凝土桥墩进行抗震性能数值模拟，考虑粘结滑移的桥墩抗震性能计算结果有更好的可信性；分析钢筋与混凝土粘结性能的退化对于桥墩抗震性能的影响，钢筋与混凝土粘结性能退化的越严重，桥墩在承受地震荷载时，承载力下降的越快。 本文的研究成果为正确解决工程结构中由钢筋锈蚀产生的问题提供了帮助，还对滨海地区桥梁抗震性能演化规律提供了有益的参考。 |
| 作者： | 张弘港 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 赵建锋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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