锈蚀钢筋混凝土L形柱的受力性能分析

摘要

由于腐蚀而造成钢筋混凝土结构性能的退化已成为当今土木工界面临的一大课题,引起人们的普遍关注。近年来对常规构件(矩形截面)的研究较多,取得了很多成果,但对钢筋混凝土异形柱的腐蚀研究较少,本文借助有限元方法对锈蚀钢筋混凝土L形柱的偏心承载力及在不同轴压比与加载角下未锈蚀和锈蚀的L形柱受力性能进行分析。主要包括以下几个方面:
　　 (1)研究了锈蚀钢筋混凝土L形柱的大小偏心受压性能,结果表明:由于钢筋的锈蚀,使钢筋的截面积减小、钢筋与混凝土的粘结性能退化,使构件的承载力和刚度有明显的下降。大偏心受压构件的承载力下降程度比小偏心构件严重,而小偏心构件的承载力则变化不大.由于锈蚀使混凝土与钢筋的粘结性能退化对大偏心受压构件而言构件的截面不符合平面假定,而对小偏心构件的截面的应力应变则影响不大。
　　 (2)通过控制轴压比与加载角等因素对完好宽肢L形柱的受力性能进行了分析,结果表明:0°加载角的承载力最好但其延性最差,而45°加载角的承载力最低但延性最好。加载角与轴压比对宽肢L异形柱的扭转变形影响不大。
　　 (3)通过分析宽肢L形柱不同加载角(0°、22.5°、45°)和轴压比为0.2、0.4与0.5时主筋的锈蚀对构件承载力、延性和扭转的影响。研究表明:荷载超过宽肢L形柱的开裂荷载后,随着主筋锈蚀不断增加,构件的承载力不断降低,刚度不断退化,延性变差,并得到骨架曲线控制点随钢筋锈蚀率变化的退化规律。
　　 本文的研究得到了国家自然科学基金(50978166)的资助。