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锈蚀RC梁承载力试验研究和FEM分析
| 论文题名： | 锈蚀RC梁承载力试验研究和FEM分析 |
| 关键词： | 钢筋锈蚀;钢筋混凝土桥梁;承载能力;混凝土老化 |
| 摘要： | 目前，在我国公路线上有大量运营中的钢筋混凝土桥梁，这些桥梁由于设计、施工问题、材料劣化、环境侵蚀、超载等原因，不可避免地产生不同程度的损伤，承载能力明显下降。深入研究这些桥梁的承载能力是今后能否合理利用它们的关键所在，已经成为了一项极为迫切的任务。而钢筋锈蚀是影响这些服役钢筋混凝土桥梁承载能力的重要因素，为此，本文在现有的研究基础上，对锈蚀钢筋混凝土梁的受力性能开展了进一步的研究，主要内容和成果如下： (1)通过试验研究了锈蚀钢筋混凝土梁的受力特性、破坏形态、承载力退化规律、裂缝的形成和发展过程以及锈蚀对裂缝发展的影响，分析了不同锈蚀率的螺纹钢筋混凝土梁和光圆钢筋混凝土梁的弯矩-跨中挠度曲线的区别及内在原因，并得到螺纹钢筋混凝土梁和光圆钢筋混凝土梁抗弯极限承载能力下降系数与锈蚀率的关系公式。 (2)在锈蚀钢筋混凝土梁试验研究的基础上，本文运用大型通用有限元软件Marc对试件承载能力进行了有限元模拟分析。详细阐述了锈蚀钢筋混凝土梁有限元模拟中涉及到的单元模型、材料模型、加载方式、求解方法等。针对受拉钢筋在梁端锚固较好的锈蚀钢筋混凝土梁，利用有限元对其黏结强度进行了参数分析，研究讨论了黏结强度对承载能力的影响。 (3)从被拆除的钢筋混凝土桥梁上取来5根П梁，对进行试验研究和有限元分析，计算结果与试验测试数据吻合较好。对П梁受力性能进行了混凝土的参数分析，研究了老化混凝土性能对服役钢筋混凝土梁承载能力的影响。 (4)对服役钢筋混凝土桥主梁构件在各个损伤阶段的频率与阻尼进行了对比分析，得出了频率对梁的损伤不太敏感，而低阶频率对应的阻尼对梁的损伤较敏感。 (5)对一座服役43年的П梁桥进行极限承载能力试验，建立了1根考虑了混凝土老化、钢筋锈蚀、混凝土初始裂缝的П梁有限元模型，用它来对整个桥梁的极限承载能力进行简化分析，计算结果能较好的与试验测试数据吻合。 |
| 作者： | 谢震雨 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 张建仁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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