断裂力学方法分析钢筋混凝土锈胀开裂

摘要

随着发展钢筋锈致损伤的服役寿命模型的需要，不断地发展出把混凝土保护层模拟为厚壁圆筒且内壁受内压作用的模型，这些模型可以确定混凝土保护层从初始开裂到完全开裂所需要的锈蚀产物量。第一代模型假设混凝土为线弹性材料且当混凝土达到抗拉强度后混凝土保护层将不具有任何残余承载力。更加恰当的模型应该考虑混凝土初始开裂后的软化行为。本文利用在厚壁圆筒内施加内压的形式来考虑钢筋锈胀开裂问题。混凝土假设为各向同性材料，且忽略计算变形时的泊松比效应。为了描述软化区域的行为，对应力-位移关系以及应变的分布情况进行了假设。从而得到了混凝土保护层内任意一点的应力状态，且建立了混凝土保护层初始开裂和裂缝扩展的模型。为了验证模型的有效性，计算结果与现有的几个试验结果数据进行了比较。最后，对该模型进行了参数分析，以决定控制模型的关键性参数。

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第一章绪 论

第二章混凝土保护层开裂理论综述

2.1引言

2.2锈蚀产物模型

2.2.1 Bazant模型(1979)

2.2.2 Andrade等模型(1993)[17]

2.2.3 Liu和Weyer的模型(1998)

2.2.4 Pantazopoulou和Papoulia的模型(2001)

2.2.5锈蚀产物模型小结

2.3混凝土表面开裂模型

2.3.1 Tepfers模型(1979)

2.3.2 Van Der Veen模型(1990)

2.3.3 Reinnhardt模型(1992)

2.3.4 Rosati和Schumm模型(1992)

2.3本章小结

第三章最大锈胀力分析模型及参数分析

3.1引言

3.2混凝土开裂分析模型

3.2.1弹性区域

3.2.2混凝土软化区

3.3模型验证

3.4参数分析

3.4.1抗压强度

3.4.2 c/d

3.5本章小结

第四章 结论与展望

4.1结论

4.2展望

参考文献

致谢