冲击作用下锈蚀R.C.短柱损伤与剩余承载力试验研究

摘要

随着经济和科技的不断发展，建筑物的寿命不断增长，建筑物所处的环境可能更加恶劣和复杂，钢筋锈蚀问题变得十分突出，同时建筑物可能承受的极端荷载越来越频繁，在我国荷载规范中对撞击荷载给出了明确规定。钢筋锈蚀和撞击荷载都会造成钢筋混凝土构件承载力的损失，导致不能继续正常服役，甚至损失严重。本文采用恒定电流加速锈蚀方法对钢筋混凝土短柱进行锈蚀，并采用超声波无损检测方法对钢筋锈蚀以及冲击对 RC短柱造成的损伤进行检测，通过计算得到的损伤因子衡量RC柱的损伤，同时利用哈尔滨工业大学土木学院落锤试验机对锈蚀后的RC柱进行冲击试验，并测量了其剩余承载力，考虑了钢筋锈蚀和冲击的影响改进了RC柱承载力计算公式。对锈蚀钢筋混凝土柱冲击试验进行了数值仿真模拟。
　　本文主要研究内容：
　　(1)采用恒定电流加速方法对 RC柱进行加速锈蚀，通过落锤试验机对锈蚀RC柱进行侧向冲击加载，得到跨中加速度时程曲线，冲击力时程曲线，混凝土和钢筋应变时程曲线。
　　(2)对损伤前后 RC柱进行超声无损检测，通过计算得到损伤因子 D，建立了损伤因子和承载力的关系式。
　　(3)利用5000kN压力机进行了RC柱剩余承载力试验，获得了轴力位移曲线等数据，考虑钢筋锈蚀和冲击力的影响改进了钢筋混凝土柱轴心受压承载力的计算公式。
　　(4)建立锈蚀钢筋混凝土柱有限元模型，利用ANSYS/LS-DYNA进行了冲击过程模拟，对比模拟和试验中的冲击力和柱中部加速度时程曲线，验证了模型的有效性。

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第1章 绪论

1.1课题背景

1.2钢筋混凝土锈蚀问题研究现状

1.3冲击问题研究现状

1.4本文主要内容

第2章 试验方案设计与材性试验

2.1引言

2.2试件设计与制作

2.3试验方案设计

2.4材性试验

2.5本章小结

第3章 RC短柱损伤检测

3.1混凝土损伤理论及超声波损伤检测方法

3.2锈蚀钢筋混凝土柱损伤检测

3.3冲击致损钢筋混凝土柱损伤检测

3.4未冲击锈蚀钢筋混凝土柱的承载力试验结果分析

3.5本章小结

第4章 锈蚀RC柱抗冲击性能及剩余承载力分析

4.1锈蚀RC柱冲击过程

4.2锈蚀RC柱冲击试验结果分析

4.3锈蚀RC冲击后剩余承载力试验结果分析

4.4锈蚀RC柱冲击试验仿真模拟

4.5本章小结

结论

参考文献

声明

致谢