氯离子环境下钢筋混凝土构件多筋锈胀破坏模式

摘要

针对钢筋锈胀与氯离子扩散相互加强的非线性破坏过程开展了数值模拟研究,基于软件ABAQUS平台,通过二次开发,提出了考虑多根钢筋作用下氯离子扩散与混凝土损伤的过程耦合分析方法.根据已有文献的试验结果,验证了提出的过程耦合分析方法的有效性.基于过程耦合分析方法,讨论了外部氯离子环境、初期混凝土中氯离子掺入量及配筋率对钢筋混凝土结构使用状态的影响.模拟结果表明:钢筋混凝土结构设计时应根据外部环境控制初期氯离子的掺入量;对于外部氯离子含量高的地区,表面出现损伤现象的结构应尽早采取维护措施;氯离子环境下,配筋率的提高会加速钢筋混凝土结构表面裂纹的出现.因此,设计处于高氯离子含量环境中的钢筋混凝土结构应考虑服役过程中结构渐近退化对其承载能力的影响.