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单侧锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能试验研究
1
作者
刘小娟
黄哲烜
+3 位作者
刘阳
郭子雄
蒋欢军
陈玉洁
《振动与冲击》
北大核心
2025年第5期197-206,277,共11页
受外界环境的影响,同一个钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)柱中不同部位钢筋锈蚀率往往不一致,在弯曲受拉侧和受压侧的纵向钢筋锈蚀对RC柱压弯性能的影响机理也不同。为研究纵向钢筋锈蚀对RC柱抗震性能的影响规律,进行了一个未锈蚀R...
受外界环境的影响,同一个钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)柱中不同部位钢筋锈蚀率往往不一致,在弯曲受拉侧和受压侧的纵向钢筋锈蚀对RC柱压弯性能的影响机理也不同。为研究纵向钢筋锈蚀对RC柱抗震性能的影响规律,进行了一个未锈蚀RC柱和五个锈蚀RC柱的拟静力加载试验,分析了钢筋锈蚀率、锈蚀位置和轴压比等参数对RC柱抗震性能的影响。研究结果表明,单侧锈蚀RC柱的损伤分布和力学性能存在一定的不对称性。当轴压比为0.1时,锈蚀侧纵筋受拉断裂是导致RC柱力学性能退化的主要原因。当轴压比较大时,锈蚀侧混凝土的受压损伤和锈蚀纵筋受压屈曲是引起RC柱力学性能退化的主要原因。与未锈蚀RC柱相比,纵筋锈蚀率不超过15.00%的单侧纵筋锈蚀RC柱正向承载力降幅不超过10.00%,反向承载力降幅不超过5.00%,在极限状态时的累积耗能降幅约6.48%~15.21%。与承载力和耗能能力相比,钢筋锈蚀对RC柱变形能力的影响最显著。随着钢筋锈蚀率的增大,RC柱的弯曲变形占比减小,剪切变形和滑移变形占比增大。当受拉侧钢筋因锈蚀而提前断裂时,RC柱正向极限变形降低约30.00%~37.00%,反向极限变形降低约10.00%~17.00%。进行锈蚀RC柱抗震性能评估时,需合理考虑受拉和受压纵筋锈蚀的不均匀性。
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关键词
锈蚀
钢筋
混凝土
(RC)
柱
抗震性能
单侧钢筋
锈蚀
锈蚀
率
轴压比
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职称材料
CFRP加固锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能研究
被引量:
7
2
作者
陈艳华
张鹏飞
+1 位作者
杨梅
冷玲倻
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2013年第S2期196-200,共5页
钢筋锈蚀是引起在役结构抗震性能降低的主要原因。想要正确评估锈蚀结构在地震作用下的损伤,则需要以锈蚀钢筋混凝土构件为研究对象,研究其抗震性能的降低情况。因此,采用外加电流加速混凝土中钢筋锈蚀的方法制作4个锈蚀钢筋混凝土试件...
钢筋锈蚀是引起在役结构抗震性能降低的主要原因。想要正确评估锈蚀结构在地震作用下的损伤,则需要以锈蚀钢筋混凝土构件为研究对象,研究其抗震性能的降低情况。因此,采用外加电流加速混凝土中钢筋锈蚀的方法制作4个锈蚀钢筋混凝土试件,对其中3个锈蚀钢筋混凝土试件进行CFRP加固处理,通过水平往复荷载下的试验,研究CFRP加固对锈蚀试件的承载力、延性和滞回性能的影响。
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关键词
CFRP加固
锈蚀
钢筋
混凝土
柱
抗震性能
水平往复荷载
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职称材料
锈蚀钢筋混凝土柱的强度-变形分析模型
被引量:
2
3
作者
邢国华
罗大明
牛荻涛
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2016年第1期91-100,共10页
对锈蚀钢筋混凝土柱的抗震性能进行了试验研究,分析锈蚀试件的破坏过程和破坏特点,重点研究了柱纵筋锈蚀率和轴压比对锈蚀钢筋混凝土柱受力性能的影响。在试验研究基础上,对反复荷载作用下钢筋混凝土柱的分析模型进行修正,建立了锈蚀钢...
对锈蚀钢筋混凝土柱的抗震性能进行了试验研究,分析锈蚀试件的破坏过程和破坏特点,重点研究了柱纵筋锈蚀率和轴压比对锈蚀钢筋混凝土柱受力性能的影响。在试验研究基础上,对反复荷载作用下钢筋混凝土柱的分析模型进行修正,建立了锈蚀钢筋混凝土柱的压-剪-弯交互作用分析模型,应用改进斜压场理论、传统截面分析法对锈蚀钢筋混凝土柱的受剪机理、受弯机理进行分析,通过锈蚀压弯构件轴向应变的变形协调将受弯模型和受剪模型结合,最终计算获得锈蚀钢筋混凝土柱的承载能力和极限变形,并通过12根锈蚀钢筋混凝土柱的试验结果对建议分析模型进行了验证。研究结果表明:锈蚀钢筋混凝土柱承载能力试验值与计算值之比的平均值为1.107,方差0.010,吻合较好;锈蚀试件按建议分析模型计算得到的极限变形与试验数据接近,平均值为0.873,方差0.051。因此,建议模型可分析水平反复荷载作用下锈蚀钢筋混凝土柱的极限变形和承载能力。
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关键词
锈蚀
钢筋
混凝土
柱
改进斜压场理论
截面分析
轴向变形
压-剪-弯交互作用
极限强度
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职称材料
基于反向传播神经网络的锈蚀RC柱抗压承载力预测
被引量:
1
4
作者
辛景舟
蒋黎明
+2 位作者
王劼耘
马闻达
李双江
《混凝土》
CAS
北大核心
2023年第6期19-25,共7页
为了解决当前锈蚀钢筋混凝土(Reinforced concrete,RC)柱极限抗压承载力预测中模型普适性差、计算繁琐、精度有限问题,提出了一种基于反向传播神经网络(Backpropagation neural network,BPNN)的锈蚀RC柱极限抗压承载力预测方法。首先,...
为了解决当前锈蚀钢筋混凝土(Reinforced concrete,RC)柱极限抗压承载力预测中模型普适性差、计算繁琐、精度有限问题,提出了一种基于反向传播神经网络(Backpropagation neural network,BPNN)的锈蚀RC柱极限抗压承载力预测方法。首先,考虑不同的试件尺寸、布筋方式、锈蚀率等因素影响,搜集了既有文献192个试验数据,并分为训练集与测试集;其次,基于训练集数据,通过BPNN算法训练回归各影响因素与锈蚀RC柱极限抗压承载力间的非线性映射关系,得到锈蚀RC柱极限抗压承载力预测模型;最后,基于测试集数据,对该模型的预测精度进行验证,与解析预测模型进行横向对比。结果表明:所提方法的预测结果与各类构件的试验数据吻合较好,决定系数达到0.981,整体精度高,普适性好;相较于解析方法,所提方法的预测精度显著提升,积分绝对误差和平均百分误差分别提升了46%和40%。所提方法可为锈蚀RC柱抗压性能的评估与预测提供参考。
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关键词
锈蚀
钢筋
混凝土
柱
反向神经网络
抗压承载力
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职称材料
锈蚀钢筋压屈名义本构关系的试验研究及应用
被引量:
10
5
作者
蒋凤昌
朱慈勉
+1 位作者
薛剑胜
伏健
《东南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第4期816-821,共6页
为了合理评估部分箍筋锈断的锈蚀钢筋混凝土柱剩余承载力,采用电化学加速锈蚀的方法在实验室获得锈蚀钢筋试件,通过不同直径(φ18mm,φ20mm,φ22mm和φ12mm)、长径比(L/D=4.55~53.43)和锈蚀率(ηs=0,10%,20%,30%)的197根钢筋试件...
为了合理评估部分箍筋锈断的锈蚀钢筋混凝土柱剩余承载力,采用电化学加速锈蚀的方法在实验室获得锈蚀钢筋试件,通过不同直径(φ18mm,φ20mm,φ22mm和φ12mm)、长径比(L/D=4.55~53.43)和锈蚀率(ηs=0,10%,20%,30%)的197根钢筋试件压屈试验,获得4种形态的轴向荷载-位移曲线(名义本构关系).基于钢筋混凝土柱破坏应具有充分延性的考虑,对锈蚀钢筋的压屈名义本构模型进行"削峰"处理,从而获得柱中锈蚀纵筋计算可用应力的物理模型,提出轴心受压、大偏心受压和小偏心受压3种锈蚀钢筋混凝土柱的截面剩余承载力计算公式.引入锈蚀钢筋影响系数ku和kco,其计算结果与51根锈蚀钢筋混凝土柱试验数据比较,可以较好地吻合,表明所提出的公式可用于既有混凝土柱剩余承载力评估.
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关键词
锈蚀
钢筋
压屈试验
名义本构关系
锈蚀混凝土柱
剩余承载力评估
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职称材料
题名
单侧锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能试验研究
1
作者
刘小娟
黄哲烜
刘阳
郭子雄
蒋欢军
陈玉洁
机构
华侨大学土木工程学院
福建省结构工程与防灾重点实验室
同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室
出处
《振动与冲击》
北大核心
2025年第5期197-206,277,共11页
基金
国家自然科学基金(51808236,51978526)
福建省自然科学基金(2021J01282)
泉州市科技计划项目(2024NS013)。
文摘
受外界环境的影响,同一个钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)柱中不同部位钢筋锈蚀率往往不一致,在弯曲受拉侧和受压侧的纵向钢筋锈蚀对RC柱压弯性能的影响机理也不同。为研究纵向钢筋锈蚀对RC柱抗震性能的影响规律,进行了一个未锈蚀RC柱和五个锈蚀RC柱的拟静力加载试验,分析了钢筋锈蚀率、锈蚀位置和轴压比等参数对RC柱抗震性能的影响。研究结果表明,单侧锈蚀RC柱的损伤分布和力学性能存在一定的不对称性。当轴压比为0.1时,锈蚀侧纵筋受拉断裂是导致RC柱力学性能退化的主要原因。当轴压比较大时,锈蚀侧混凝土的受压损伤和锈蚀纵筋受压屈曲是引起RC柱力学性能退化的主要原因。与未锈蚀RC柱相比,纵筋锈蚀率不超过15.00%的单侧纵筋锈蚀RC柱正向承载力降幅不超过10.00%,反向承载力降幅不超过5.00%,在极限状态时的累积耗能降幅约6.48%~15.21%。与承载力和耗能能力相比,钢筋锈蚀对RC柱变形能力的影响最显著。随着钢筋锈蚀率的增大,RC柱的弯曲变形占比减小,剪切变形和滑移变形占比增大。当受拉侧钢筋因锈蚀而提前断裂时,RC柱正向极限变形降低约30.00%~37.00%,反向极限变形降低约10.00%~17.00%。进行锈蚀RC柱抗震性能评估时,需合理考虑受拉和受压纵筋锈蚀的不均匀性。
关键词
锈蚀
钢筋
混凝土
(RC)
柱
抗震性能
单侧钢筋
锈蚀
锈蚀
率
轴压比
Keywords
corroded reinforced concrete(RC)column
seismic behavior
steel corrosion in single side
corrosion ratio
axial compressive ratio
分类号
TU375.3 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
CFRP加固锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能研究
被引量:
7
2
作者
陈艳华
张鹏飞
杨梅
冷玲倻
机构
河北联合大学
河北省地震研究中心
出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2013年第S2期196-200,共5页
基金
河北省科技支撑计划项目(11276912D)
国家科技支撑项目子课题(2009BAJ28B04-02B)
文摘
钢筋锈蚀是引起在役结构抗震性能降低的主要原因。想要正确评估锈蚀结构在地震作用下的损伤,则需要以锈蚀钢筋混凝土构件为研究对象,研究其抗震性能的降低情况。因此,采用外加电流加速混凝土中钢筋锈蚀的方法制作4个锈蚀钢筋混凝土试件,对其中3个锈蚀钢筋混凝土试件进行CFRP加固处理,通过水平往复荷载下的试验,研究CFRP加固对锈蚀试件的承载力、延性和滞回性能的影响。
关键词
CFRP加固
锈蚀
钢筋
混凝土
柱
抗震性能
水平往复荷载
Keywords
CFRP reinforcement
corroded reinforced concrete column
aseismic performance
horizontal reciprocating load
分类号
TU375.3 [建筑科学—结构工程]
TU352.11 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
锈蚀钢筋混凝土柱的强度-变形分析模型
被引量:
2
3
作者
邢国华
罗大明
牛荻涛
机构
长安大学建筑工程学院
西安建筑科技大学土木工程学院
出处
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2016年第1期91-100,共10页
基金
国家自然科学基金项目(51108032)
中国博士后科学基金项目(20110491651)
陕西省自然科学基金(2013JM7023)~~
文摘
对锈蚀钢筋混凝土柱的抗震性能进行了试验研究,分析锈蚀试件的破坏过程和破坏特点,重点研究了柱纵筋锈蚀率和轴压比对锈蚀钢筋混凝土柱受力性能的影响。在试验研究基础上,对反复荷载作用下钢筋混凝土柱的分析模型进行修正,建立了锈蚀钢筋混凝土柱的压-剪-弯交互作用分析模型,应用改进斜压场理论、传统截面分析法对锈蚀钢筋混凝土柱的受剪机理、受弯机理进行分析,通过锈蚀压弯构件轴向应变的变形协调将受弯模型和受剪模型结合,最终计算获得锈蚀钢筋混凝土柱的承载能力和极限变形,并通过12根锈蚀钢筋混凝土柱的试验结果对建议分析模型进行了验证。研究结果表明:锈蚀钢筋混凝土柱承载能力试验值与计算值之比的平均值为1.107,方差0.010,吻合较好;锈蚀试件按建议分析模型计算得到的极限变形与试验数据接近,平均值为0.873,方差0.051。因此,建议模型可分析水平反复荷载作用下锈蚀钢筋混凝土柱的极限变形和承载能力。
关键词
锈蚀
钢筋
混凝土
柱
改进斜压场理论
截面分析
轴向变形
压-剪-弯交互作用
极限强度
Keywords
corroded reinforced concrete column
modified compression field theory
section analysis
axial de-formation
axial-shear-flexural interaction
ultimate strength
分类号
TU375.4 [建筑科学—结构工程]
TU317 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
基于反向传播神经网络的锈蚀RC柱抗压承载力预测
被引量:
1
4
作者
辛景舟
蒋黎明
王劼耘
马闻达
李双江
机构
重庆交通大学省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室
重庆交通大学土木工程学院
广西交通投资集团有限公司
出处
《混凝土》
CAS
北大核心
2023年第6期19-25,共7页
基金
国家自然科学基金面上项目(52278292,51908111)
重庆市自然科学基金(cstc2020jcyj-msxmX0532)
重庆市博士后研究项目特别资助(2021XM1016)。
文摘
为了解决当前锈蚀钢筋混凝土(Reinforced concrete,RC)柱极限抗压承载力预测中模型普适性差、计算繁琐、精度有限问题,提出了一种基于反向传播神经网络(Backpropagation neural network,BPNN)的锈蚀RC柱极限抗压承载力预测方法。首先,考虑不同的试件尺寸、布筋方式、锈蚀率等因素影响,搜集了既有文献192个试验数据,并分为训练集与测试集;其次,基于训练集数据,通过BPNN算法训练回归各影响因素与锈蚀RC柱极限抗压承载力间的非线性映射关系,得到锈蚀RC柱极限抗压承载力预测模型;最后,基于测试集数据,对该模型的预测精度进行验证,与解析预测模型进行横向对比。结果表明:所提方法的预测结果与各类构件的试验数据吻合较好,决定系数达到0.981,整体精度高,普适性好;相较于解析方法,所提方法的预测精度显著提升,积分绝对误差和平均百分误差分别提升了46%和40%。所提方法可为锈蚀RC柱抗压性能的评估与预测提供参考。
关键词
锈蚀
钢筋
混凝土
柱
反向神经网络
抗压承载力
Keywords
corroded reinforced concrete column
backpropagation neural network
ultimate compression bearing capacity
分类号
TU528.01 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
锈蚀钢筋压屈名义本构关系的试验研究及应用
被引量:
10
5
作者
蒋凤昌
朱慈勉
薛剑胜
伏健
机构
同济大学土木工程学院
江苏省第一建筑安装有限公司博士后科研工作站
出处
《东南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第4期816-821,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(50508028)
江苏省博士后基金资助项目(0901088C)
文摘
为了合理评估部分箍筋锈断的锈蚀钢筋混凝土柱剩余承载力,采用电化学加速锈蚀的方法在实验室获得锈蚀钢筋试件,通过不同直径(φ18mm,φ20mm,φ22mm和φ12mm)、长径比(L/D=4.55~53.43)和锈蚀率(ηs=0,10%,20%,30%)的197根钢筋试件压屈试验,获得4种形态的轴向荷载-位移曲线(名义本构关系).基于钢筋混凝土柱破坏应具有充分延性的考虑,对锈蚀钢筋的压屈名义本构模型进行"削峰"处理,从而获得柱中锈蚀纵筋计算可用应力的物理模型,提出轴心受压、大偏心受压和小偏心受压3种锈蚀钢筋混凝土柱的截面剩余承载力计算公式.引入锈蚀钢筋影响系数ku和kco,其计算结果与51根锈蚀钢筋混凝土柱试验数据比较,可以较好地吻合,表明所提出的公式可用于既有混凝土柱剩余承载力评估.
关键词
锈蚀
钢筋
压屈试验
名义本构关系
锈蚀混凝土柱
剩余承载力评估
Keywords
corroded reinforcement
buckling test
nominal constitutive relation
corroded reinforced concrete column
residual capacity estimation
分类号
TN912.3 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
单侧锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能试验研究
刘小娟
黄哲烜
刘阳
郭子雄
蒋欢军
陈玉洁
《振动与冲击》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
CFRP加固锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能研究
陈艳华
张鹏飞
杨梅
冷玲倻
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2013
7
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职称材料
3
锈蚀钢筋混凝土柱的强度-变形分析模型
邢国华
罗大明
牛荻涛
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2016
2
在线阅读
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职称材料
4
基于反向传播神经网络的锈蚀RC柱抗压承载力预测
辛景舟
蒋黎明
王劼耘
马闻达
李双江
《混凝土》
CAS
北大核心
2023
1
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职称材料
5
锈蚀钢筋压屈名义本构关系的试验研究及应用
蒋凤昌
朱慈勉
薛剑胜
伏健
《东南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
10
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职称材料
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