锈蚀钢筋混凝土梁受弯承载力计算模型
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锈蚀钢筋混凝土梁的抗剪承载力分析模型钢筋混凝土结构在长期使用过程中,往往会受到环境因素的影响,导致钢筋发生锈蚀。
钢筋锈蚀不仅会削弱钢筋本身的力学性能,还会对整个混凝土梁的抗剪承载力产生显著影响。
因此,建立准确的锈蚀钢筋混凝土梁的抗剪承载力分析模型对于评估结构的安全性和耐久性具有重要意义。
一、钢筋锈蚀对混凝土梁抗剪性能的影响钢筋锈蚀会引起钢筋截面积减小、屈服强度降低以及与混凝土之间的粘结性能退化。
这些变化直接影响了混凝土梁的抗剪能力。
首先,锈蚀导致钢筋截面积减小,使得其能够承担的剪力相应减少。
其次,屈服强度的降低使得钢筋在承受剪力时更容易达到屈服状态,从而降低了梁的抗剪强度。
再者,钢筋与混凝土之间的粘结性能退化,会削弱两者协同工作的能力,导致混凝土梁在抗剪过程中不能有效地发挥钢筋的作用。
此外,钢筋锈蚀还会引起混凝土的开裂和剥落。
锈蚀产物的体积膨胀会对周围混凝土产生挤压作用,导致混凝土开裂。
随着锈蚀程度的加剧,混凝土保护层可能会剥落,进一步削弱了混凝土对钢筋的约束作用,降低了梁的抗剪性能。
二、现有抗剪承载力分析模型的综述目前,已有许多学者提出了针对锈蚀钢筋混凝土梁抗剪承载力的分析模型。
这些模型大致可以分为基于试验数据的经验模型和基于理论推导的力学模型。
经验模型通常通过对大量试验数据的回归分析得到。
这类模型简单直观,但往往具有一定的局限性,因为它们依赖于特定的试验条件和参数范围,对于超出这些范围的情况预测准确性可能会降低。
力学模型则基于混凝土和钢筋的力学性能以及两者之间的相互作用进行推导。
常见的有桁架模型、压力场理论等。
这些模型在理论上较为严谨,但计算过程相对复杂,需要准确确定各种参数,实际应用中可能存在一定的难度。
然而,现有的分析模型普遍存在一些不足之处。
例如,有些模型没有充分考虑钢筋锈蚀引起的粘结性能退化的影响;有些模型对混凝土开裂和剥落的考虑不够细致;还有些模型在参数确定上存在较大的不确定性,导致实际应用中的误差较大。
基于MATLAB计算钢筋混凝土梁受弯承载力
王兰;郑奕鹏
【期刊名称】《淮海工学院学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2017(026)004
【摘要】利用MATLAB语言进行编程,分别采用初始曲率法和初始应变法两种编程思想对钢筋混凝土梁正截面弯矩—曲率曲线进行非线性有限元数值计算.将验证有效的数值模型用于工程实例分析,对超筋、适筋和少筋梁的正截面弯矩—曲率曲线进行数值分析.研究表明,利用两种编程思想模拟的数值结果与人工计算结果拟合程度均较好;利用该弯矩—曲率曲线可以准确而快速地确定钢筋混凝土梁的开裂荷载与极限荷载,为实际工程中确定此类梁的受弯承载能力提供便利条件.
【总页数】5页(P45-49)
【作者】王兰;郑奕鹏
【作者单位】黎明职业大学土木建筑工程学院,福建泉州 362000;黎明职业大学土木建筑工程学院,福建泉州 362000
【正文语种】中文
【中图分类】TU363;TU317.1
【相关文献】
1.钢筋混凝土梁受弯承载力简化计算 [J], 高洋;
2.CFRP板侧面嵌贴加固钢筋混凝土梁正截面受弯承载力计算方法 [J], 邓朗妮;陆云鹏;刘晓凤
3.锈蚀钢筋混凝土梁受弯承载力的计算分析 [J], 肖长永;杜志云;郭超;夏江波
4.钢筋混凝土梁受弯承载力简化计算 [J], 付占明
5.钢筋混凝土梁受弯承载力简化计算 [J], 高洋
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钢筋锈蚀下RC梁受荷裂缝宽度时变模型研究摘要:针对氯盐环境下混凝土桥梁中钢筋锈蚀引起构件刚度退化问题,结合钢筋锈蚀的时变效应,基于monte-carlo数值模拟方法,建立了rc梁受力裂缝宽度时变模型,并进行了正常使用极限状态下的可靠度计算。
研究表明:该模型能较好地对钢筋锈蚀影响下受荷裂缝宽度进行预测;钢筋锈蚀对受荷裂缝宽度控制下的正常使用极限状态影响显著;受荷裂缝在钢筋锈蚀初期扩展迅速,后期相对缓慢。
关键字:桥梁工程受荷裂缝时变模型钢筋锈蚀可靠度计算中图分类号: u445 文献标识码: a 文章编号:引言混凝土的抗拉强度低,极限拉伸应变很小,在不大的拉应力作用下就会出现裂缝[1]。
一般情况下,钢筋混凝土结构的正常开裂对极限承载力影响不大,但对结构的耐久性及其安全性影响较大,必须严格控制[2]。
首先,裂缝的存在会加速钢筋锈蚀;其次,过宽的裂缝会影响结构的美观,会引起人们心理恐慌;再次,对于要求不发生渗漏的贮液、气罐或压力管道,裂缝出现会直接影响使用功能,故此类结构必须严格控制裂缝出现。
钢筋混凝土构件开裂的影响因素众多,开裂机理复杂[2, 3]。
产生裂缝的主要原因有:混凝土水化热、干缩及塑性塌落、碱-骨料反应、外界温度变化、结构基础不均匀沉陷、钢筋锈蚀等。
钢筋锈蚀产物的体积膨胀使钢筋与混凝土界面产生锈胀力,导致保护层表观裂缝的形成以及扩展;此外,钢筋锈蚀引起钢筋截面积减少,混凝土梁的整体刚度减低,荷载作用下产生裂缝。
目前,大量的研究主要集中在钢筋锈胀裂缝,而对钢筋锈蚀影响下的荷载裂缝研究较少。
由于受到时间和空间等客观条件的限制、施工质量变异及试验误差的影响,钢筋混凝土构件钢筋锈蚀情况下的受荷开裂具有很大的不确定性[4, 5]。
为此,本文考虑钢筋锈蚀效应的影响及荷载的不确定性,采用monte-carlo数值模拟技术,分析钢筋锈蚀影响下受荷裂缝宽度开展的概率特征,为钢筋混凝土结构耐久性设计及检测维修决策提供依据。