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题名强腐蚀后钢筋的力学退化分析及断裂模型
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作者
王彬
乔文靖
杨帆
李沂倩
李卓达
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机构
西安工业大学建筑工程学院
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出处
《西安工业大学学报》
2025年第1期91-103,共13页
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基金
陕西省科技厅重点研发计划项目(2024SF-YBXM-618)
陕西省科技厅面上研发计划项目(2024JCF-YBMS-427)。
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文摘
为研究强腐作用对钢筋拉伸力学性能退化和断裂机制的影响,用浓度为36%工业盐酸对27根钢筋进行腐蚀,随后开展拉伸试验,得到不同腐蚀时间下的钢筋破坏形态及应力应变关系曲线,并通过有限元分析了腐蚀时间对应力三轴度和等效塑性应变的影响,基于理论分析推导出钢筋强腐蚀断裂模型。试验结果表明:随着腐蚀时间的增加,腐蚀率增加,钢筋的延性逐渐下降,经过72 h强腐后,名义屈服强度下降4.66%,名义极限强度下降4.65%,伸长率下降12.13%,弹性模量下降12.28%。有限元分析结果表明:应力三轴度和等效塑性应变均随腐蚀时间的增加而逐渐增大。理论分析中对空穴增长(VGM)模型(the void growth)和应力修正临界应变(SMCS)模型(the stress modified critical strain)进行修正,建立了包含应力三轴度、等效塑性应变、腐蚀时间的钢筋强腐蚀断裂模型。该模型与试验结果吻合较好,可为强腐作用下钢筋的工程应用和后续研究提供参考。
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关键词
强腐蚀
钢筋
力学退化
应力三轴性
等效塑性应变
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Keywords
strong corrosion
steel bars
mechanical degradation
stress triaxiality
equivalent plastic strain
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分类号
TU511.32
[建筑科学—建筑技术科学]
TG172
[金属学及工艺—金属表面处理]
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