锈蚀钢筋混凝土板柱节点抗冲切性能数值模拟

摘要

针对锈蚀钢筋混凝土(RC)板柱节点的抗冲切性能,考虑混凝土内部的非均质性和钢筋锈蚀的影响,建立了三维细观尺度数值模型;在模型中将混凝土视为由骨料、砂浆和二者之间界面过渡区组成的三相复合材料;锈蚀的影响从钢筋力学性能下降、保护层混凝土开裂退化及钢筋-混凝土黏结强度降低3个方面考虑;在验证模型合理性的基础上,对锈蚀RC板柱节点的冲切破坏行为进行了模拟,分析了破坏机理,并探讨了边界条件、冲跨比和锈蚀率等因素的影响。结果表明:三维细观模型可以较好地模拟锈蚀板柱节点的抗冲切行为;同尺寸板柱节点固支时的冲切承载力、峰值位移高于简支时,而两者刚度较为接近;随着锈蚀率的提高,板底钢筋网受拉范围增大,板破坏更加严重,固支与简支板柱节点的承载力下降减缓,刚度急剧下降,峰值位移增大,同时边界条件的影响减弱;固支试件的塑性变形能力受锈蚀率的影响较小;冲跨比越大的节点刚度、承载力越低,峰值位移越大,破坏后荷载下降越快,钢筋锈蚀对冲跨比大的节点承载力、刚度、峰值位移影响较小。