钢筋混凝土箱梁破坏时钢筋滑移的分析

摘 要：为了正确评估钢筋锈蚀后构件的承载能力，本文分析了筋混凝土箱梁破坏时钢筋滑移。

关键词: 锈蚀钢筋；梁；滑移

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

1、本文利用ANSYS有限元分析程序模拟锈蚀钢筋混凝土箱梁：

锈蚀钢筋混凝土箱梁的受力特征与钢筋锈蚀程度有很大关系，为了研究纵向钢筋锈蚀后钢筋与混凝土之间的滑移，图1给出了8根受拉钢筋与混凝土之间滑移的变化曲线。从左到右依次为1号钢筋、2号钢筋、3号钢筋、4号钢筋、5号钢筋、6号钢筋、7号钢筋、8号钢筋，钢筋编号如图1所示：

图1受拉钢筋编号

图1-5所示：3905-3920为1号钢筋的每个单元的滑移量，3920-3935为2号钢筋的每个单元的滑移量，3935-3950为3号钢筋的每个单元的滑移量，3950-3965为4号钢筋的每个单元的滑移量，3965-3980为5号钢筋的每个单元的滑移量，3980-3995为6号钢筋的每个单元的滑移量，3995-4010为7号钢筋的每个单元的滑移量，4010-4025为8号钢筋的每个单元的滑移量。

图1 XL-0的钢筋单元在极限荷载作用下的滑移图2锈蚀率为1%时钢筋单元在极限荷载作用下的滑移

图3锈蚀率为5%时钢筋单元在极限荷载作用下的滑移图4锈蚀率为6%时钢筋单元在极限荷载作用下的滑移

图5锈蚀率为12%时钢筋单元在极限荷载作用下的滑移

由图1—5可知钢筋与混凝土之间的滑移规律：相同截面处，靠近薄壁箱梁腹板处钢筋与混凝土之间的滑移量大，离腹板越远，其滑移量越小，且越接近支座这种变化越明显，这是由于钢筋混凝土箱梁的剪力滞后所至。当钢筋锈蚀率不大于5%时，随着钢筋锈蚀率的增加，钢筋与混凝土之间的滑移反而减少，这是由于钢筋锈蚀产物增大了钢筋与混凝土之间的握裹力，使钢筋与混凝土之间的滑移减少，但当钢筋锈蚀率大于5%时，锈蚀产物降低了钢筋与混凝土之间的粘结，使混凝土胀裂，加剧了钢筋与混凝土之间的滑移增大，从而降低了钢筋混凝土箱梁的承载力。而且可以看出钢筋的滑移量最大的地方是支座附近，这是钢筋滑移沿着钢筋长度方向累计效应的表现，滑移量最小的地方是跨中。

2、本章小结

本章讨论了用ANSYS有限元分析钢筋混凝土箱梁破坏时钢筋滑移的分析，主要结论为：

锈蚀钢筋混凝土箱梁的受力特征与钢筋锈蚀程度有很大关系。锈蚀量较小时（未出现锈张胀裂缝），锈蚀钢筋混凝土箱梁的破坏与未锈蚀钢筋混凝土箱梁完全相同；锈胀裂缝处先后，由于钢筋与混凝土之间的粘结力退化，锈蚀梁的受力裂缝减少，间距增大，分布更不均匀；对钢筋严重锈蚀粘结力几乎丧失的情况，锈蚀梁具有梁拱受力特征，且随锈蚀程度的增大，拱作用越明显；当锈蚀量较大时（钢筋的锈蚀率大于12%），粘结性能退化较大，钢筋和混凝同工作能力下降，钢筋不能发挥其强度与塑性性能，梁的破坏将从延性向脆性转换 。因此，锈蚀引起的粘结性能退化改变了钢筋混凝土薄壁箱梁的破坏机理，使受拉钢筋强度不能充分发挥作用。

参考文献

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