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。 展开更多

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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锈蚀钢筋混凝土框架柱滞回性能的数值模拟研究 被引量：13

2

作者 赵桂峰 李瑶亮 +2 位作者 张猛 李大望 申家玉 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2014年第2期71-79,共9页

以某钢筋混凝土框架柱为例,采用非线性有限元分析软件ABAQUS研究了框架柱在4种不同锈蚀程度(未锈蚀、轻微锈蚀、中等锈蚀和严重锈蚀)下的滞回性能,并与文献中描述的试验结果和框架柱的实际震害进行了对比。研究表明:钢筋锈蚀将导致框架... 以某钢筋混凝土框架柱为例,采用非线性有限元分析软件ABAQUS研究了框架柱在4种不同锈蚀程度(未锈蚀、轻微锈蚀、中等锈蚀和严重锈蚀)下的滞回性能,并与文献中描述的试验结果和框架柱的实际震害进行了对比。研究表明:钢筋锈蚀将导致框架柱的滞回承载力大幅度降低,而且随着锈蚀率的增大,这种承载力降低效应逐渐增强,其中锈蚀引起的钢筋与混凝土之间的粘结性能退化在这种滞回承载力削弱过程中起着重要的作用。就滞回曲线的特点来看,随着钢筋锈蚀程度的增大,框架柱滞回环的饱满程度降低、内缩增加,滞回曲线由弓形逐渐变成反S形,滞回环的包络面积变小,说明框架柱抗震耗能能力降低。 展开更多

关键词 锈蚀 钢筋混凝土框架柱 滞回曲线 数值模拟1

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局部区段锈蚀的钢筋混凝土柱承载力试验研究 被引量：11

3

作者 王小惠 梁发云 刘西拉 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期999-1004,共6页

采用外加电流对位于柱拉、压区、不同局部长度的钢筋混凝土柱内纵向钢筋进行了快速锈蚀试验.结果表明:随着钢筋锈蚀率的增加,大、小偏压锈蚀柱的承载力下降,破坏发生于沿原有锈胀裂缝或集中于原有锈胀裂缝附近;拉区局部区段内的较大锈... 采用外加电流对位于柱拉、压区、不同局部长度的钢筋混凝土柱内纵向钢筋进行了快速锈蚀试验.结果表明:随着钢筋锈蚀率的增加,大、小偏压锈蚀柱的承载力下降,破坏发生于沿原有锈胀裂缝或集中于原有锈胀裂缝附近;拉区局部区段内的较大锈蚀使得大偏压锈蚀柱承载力降幅较大;压区局部区段内的较大锈蚀使得小偏压锈蚀柱承载力显著下降.承载力降低的主要原因是局部锈蚀区段的存在,从而破坏了柱纵向受力的完整性. 展开更多

关键词 锈蚀 钢筋混凝土柱 局部区段 承载力 完整性

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CFRP加固锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能研究 被引量：7

4

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。 展开更多

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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锈蚀钢筋混凝土柱承载力的计算模型 被引量：10

5

作者 陈晓晨 刘西拉 宋晓冰 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期985-988,共4页

基于锈蚀钢筋与混凝土的粘结退化模型,分析了钢筋锈蚀对钢筋混凝土柱承载力计算模式和破坏模式的影响,建立了锈蚀钢筋混凝土柱抗压承载力的计算模型.利用一些近年来文献上有关钢筋混凝土锈蚀柱承载力的试验数据,对计算模型进行了验证,... 基于锈蚀钢筋与混凝土的粘结退化模型,分析了钢筋锈蚀对钢筋混凝土柱承载力计算模式和破坏模式的影响,建立了锈蚀钢筋混凝土柱抗压承载力的计算模型.利用一些近年来文献上有关钢筋混凝土锈蚀柱承载力的试验数据,对计算模型进行了验证,并取得了较好的吻合度.可以为锈蚀柱的承载力分析提供可靠的理论预测. 展开更多

关键词 钢筋混凝土柱 锈蚀钢筋 偏心受压构件 承载力

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锈蚀钢筋混凝土框架柱恢复力模型研究 被引量：3

6

作者 张猛 李瑶亮 +1 位作者 王卫仑 赵桂峰 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期471-476,共6页

在对锈蚀钢筋混凝土框架柱进行低周往复荷载试验和滞回性能数值模拟研究的基础上,通过理论分析和数据拟合建立了能较好地反映锈蚀钢筋混凝土框架柱滞回性能的退化三线形恢复力模型。该模型主要包含屈服剪力Py、屈服位移Δy、峰值剪力Pu... 在对锈蚀钢筋混凝土框架柱进行低周往复荷载试验和滞回性能数值模拟研究的基础上,通过理论分析和数据拟合建立了能较好地反映锈蚀钢筋混凝土框架柱滞回性能的退化三线形恢复力模型。该模型主要包含屈服剪力Py、屈服位移Δy、峰值剪力Pu、峰值位移Δu、破坏剪力Pcu和破坏位移Δcu6个关键参数。在确定模型骨架线上的承载力和位移特征点参数时考虑了钢筋锈蚀率、轴压比等因素的影响。根据拟合恢复力模型计算得到的骨架曲线与试验结果较为接近,最大误差在10%以内。 展开更多

关键词 钢筋混凝土框架柱 钢筋锈蚀 恢复力模型 抗震性能

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锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能的非线性分析 被引量：5

7

作者 陈昉健 易伟建 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2014年第3期77-83,共7页

将氯离子侵蚀环境下钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀随时间变化的模型,与锈蚀后钢筋几何和力学性能变化的模型结合起来,以预测钢筋混凝土柱在氯离子侵蚀环境中工作的抗震性能时程变化。钢筋混凝土结构长期使用中的性能退化主要归结为钢筋的锈... 将氯离子侵蚀环境下钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀随时间变化的模型,与锈蚀后钢筋几何和力学性能变化的模型结合起来,以预测钢筋混凝土柱在氯离子侵蚀环境中工作的抗震性能时程变化。钢筋混凝土结构长期使用中的性能退化主要归结为钢筋的锈蚀,因此重点考虑这一因素,尤其是坑蚀对钢筋混凝土柱抗震性能的影响。利用OPENSEES软件依照钢筋混凝土柱抗震试验建立非线性分析模型,再引入钢筋锈蚀这一变化参数,模拟预测了钢筋锈蚀一定年限后钢筋混凝土柱的地震响应,定量地描述了钢筋锈蚀对钢筋混凝土柱抗震性能的影响。 展开更多

关键词 钢筋锈蚀 钢筋混凝土柱 OPENSEES 抗震性能 非线性分析

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CFRP加固锈蚀钢筋混凝土柱抗腐蚀性能试验研究 被引量：4

8

作者 邓宗才 李朋远 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期18-24,共7页

试验研究了碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced plastic/polymer,简称CFRP)加固锈蚀钢筋混凝土柱再次受到腐蚀作用时的抗腐蚀能力和轴压力学性能,并与传统的防腐维护材料(硅烷和聚合砂浆)进行了对比.试验研究表明:CFRP不仅能阻止... 试验研究了碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced plastic/polymer,简称CFRP)加固锈蚀钢筋混凝土柱再次受到腐蚀作用时的抗腐蚀能力和轴压力学性能,并与传统的防腐维护材料(硅烷和聚合砂浆)进行了对比.试验研究表明:CFRP不仅能阻止混凝土中钢筋的进一步锈蚀,且能恢复混凝土构件因钢筋锈蚀所损失的承载力;硅烷的阻锈能力略好于聚合砂浆,但二者长期阻锈能力差. 展开更多

关键词 钢筋混凝土柱 锈蚀 碳纤维复合材料

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锈蚀钢筋混凝土柱的强度-变形分析模型 被引量：2

9

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。 展开更多

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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模拟波浪作用下锈蚀钢筋混凝土墩柱的疲劳试验研究 被引量：2

10

作者 陈妤 蒋俊南 +1 位作者 李向楠 张娜娜 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2019年第6期1923-1928,共6页

基于莫里森方程,将波长、波高、建筑前水深、基床上水深满足一定条件下的波浪荷载简化成正弦式疲劳荷载。通过墩柱构件的通电锈蚀和疲劳加载试验,研究锈蚀率和疲劳加载频率对裂缝宽度和残余应变的影响。结果表明:目标锈蚀率为0,5%时,疲... 基于莫里森方程,将波长、波高、建筑前水深、基床上水深满足一定条件下的波浪荷载简化成正弦式疲劳荷载。通过墩柱构件的通电锈蚀和疲劳加载试验,研究锈蚀率和疲劳加载频率对裂缝宽度和残余应变的影响。结果表明:目标锈蚀率为0,5%时,疲劳加载频率对裂缝宽度和残余应变的增幅均不超10%;目标锈蚀率为10%时,疲劳加载频率与两者几乎无关;锈蚀率对两者的影响较为显著,降低钢筋的锈蚀率有助于提高钢筋混凝土墩柱的耐久性。 展开更多

关键词 钢筋混凝土柱 波浪作用 疲劳 锈蚀 裂缝宽度 残余应变

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疲劳荷载作用下锈蚀钢筋混凝土墩柱的轴心受压承载力试验研究 被引量：1

11

作者 陈妤 李向楠 +1 位作者 李星辰 蒋俊南 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2020年第5期1457-1465,共9页

对11根钢筋混凝土墩柱进行轴心受压承载力试验研究,分析了不同理论锈蚀率(0%、5%、10%)及不同疲劳加载频率(0 Hz、1 Hz、3 Hz)对其承载力的影响。依据锈蚀钢筋的本构模型、锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳S-N曲线方程及钢筋疲劳本构模型,提出仅... 对11根钢筋混凝土墩柱进行轴心受压承载力试验研究,分析了不同理论锈蚀率(0%、5%、10%)及不同疲劳加载频率(0 Hz、1 Hz、3 Hz)对其承载力的影响。依据锈蚀钢筋的本构模型、锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳S-N曲线方程及钢筋疲劳本构模型,提出仅考虑钢筋因素影响,适用于0%~10%锈蚀率区间,疲劳荷载作用下锈蚀钢筋混凝土墩柱的轴心受压承载力计算公式。试验结果表明,混凝土残余应变随着锈蚀率和频率的增大而增大,锈蚀率恒定,随着加载频率的增加,混凝土残余应变小幅增加,加载频率恒定,随着锈蚀率的增加,混凝土残余应变显著增大,与未锈蚀试件相比,理论锈蚀率为5%和10%的试件平均增幅分别为13.7%和30%。根据建议公式计算发现,理论值与试验值对比吻合良好。 展开更多

关键词 钢筋混凝土柱 轴心受压 承载力 锈蚀率 疲劳荷载

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往复荷载作用下锈蚀钢筋混凝土柱黏结滑移模型及数值模拟研究 被引量：1

12

作者 王斌 吕斌 +2 位作者 丁一爽 孙勇峰 王家滨 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期920-929,共10页

为实现地震作用下锈蚀钢筋混凝土柱精细化数值模拟分析,基于已有研究成果建立往复荷载作用下锈蚀钢筋与混凝土间的黏结滑移本构模型:结合课题组前期试验结果,采用ABAQUS有限元分析软件对建立的黏结滑移本构模型进行有效性验证,通过对数... 为实现地震作用下锈蚀钢筋混凝土柱精细化数值模拟分析,基于已有研究成果建立往复荷载作用下锈蚀钢筋与混凝土间的黏结滑移本构模型:结合课题组前期试验结果,采用ABAQUS有限元分析软件对建立的黏结滑移本构模型进行有效性验证,通过对数值计算结果与试验结果之间误差分析,进一步对黏结滑移模型中的摩擦黏结应力系数和退化系数进行修正,最终建立更为合理的锈蚀钢筋与混凝土间黏结滑移本构模型。通过数值计算结果与试验结果的再次比较,验证修正后黏结滑移本构模型的有效性。结果表明:修正后的锈蚀钢筋与混凝土间黏结滑移模型可更好地反映往复荷载作用下锈蚀钢筋混凝土柱的滞回性能。该成果可为地震作用下锈蚀钢筋混凝土结构的数值分析计算提供理论参考。 展开更多

关键词 钢筋混凝土柱 锈蚀钢筋 黏结滑移本构模型 数值模拟 参数修正

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CFRP布加固锈蚀RC矩形柱抗震性能试验研究

13

作者 马佳星 马颖 +3 位作者 蒋建男 苏俊省 刘浪 李忠献 《振动与冲击》 北大核心 2025年第15期298-310,共13页

为探究碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)布加固对锈蚀钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)矩形柱抗震性能的影响,设计并制作了7根RC矩形柱试件,其中6根采用贴面外加电流法进行加速锈蚀。锈蚀完成后,对3根锈蚀... 为探究碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)布加固对锈蚀钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)矩形柱抗震性能的影响,设计并制作了7根RC矩形柱试件,其中6根采用贴面外加电流法进行加速锈蚀。锈蚀完成后,对3根锈蚀柱进行CFRP布加固。通过拟静力试验,分析得到了各试件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、刚度退化曲线、累计耗能曲线、等效黏滞阻尼系数、曲率分布、位移组成及有效刚度。结果表明:钢筋锈蚀显著降低了试件的抗震性能,当锈蚀率达到15.09%时,试件的峰值荷载、位移延性系数和耗能能力分别降低了37.5%、14.2%和32.8%;而CFRP布加固能有效提高锈蚀试件的抗震性能,与未加固锈蚀试件C1、C2和C3相比,加固后的试件C1R、C2R和C3R的峰值荷载分别提高11.57%、4.97%和13.32%,延性系数分别提高7.0%、7.2%和12.2%,总累计耗能分别提高112.10%、91.35%和166.12%;随着锈蚀率的增加,试件的有效刚度呈现逐渐下降的趋势。为此,提出了一个适用于预测锈蚀RC矩形柱有效刚度的公式,其计算结果贴合试验值,具有较高的精度和较小的离散性。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料(CFRP)布 锈蚀 钢筋混凝土(rc)矩形柱 抗震性能 拟静力试验 有效刚度

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反复荷载作用下锈蚀钢筋混凝土柱力学性能研究 被引量：5

14

作者 苏佶智 邢国华 +1 位作者 马煜东 刘伯权 《震灾防御技术》 CSCD 北大核心 2018年第3期512-523,共12页

采用有限元软件ABAQUS,以锈蚀率(0%、5%、10%、15%和20%)为变量,对5根钢筋混凝土柱的力学性能进行了数值模拟,研究各试件的滞回性能、骨架曲线、延性及耗能能力,分析钢筋锈蚀率对承载力、延性、耗能和塑性铰转动能力的影响。研究结果表... 采用有限元软件ABAQUS,以锈蚀率(0%、5%、10%、15%和20%)为变量,对5根钢筋混凝土柱的力学性能进行了数值模拟,研究各试件的滞回性能、骨架曲线、延性及耗能能力,分析钢筋锈蚀率对承载力、延性、耗能和塑性铰转动能力的影响。研究结果表明:模拟分析得到的锈蚀钢筋混凝土柱的强度和变形与试验结果吻合较好,建立的有限元模型可用于锈蚀钢筋混凝土柱的力学性能分析;混凝土开裂前,锈蚀构件的力学性能基本与未锈蚀构件相同,混凝土开裂后,构件的承载力、屈服荷载、极限位移、延性等均随钢筋锈蚀率的增大而降低;轻度锈蚀构件的滞回性能和破坏形式与未锈蚀构件类似,随着钢筋锈蚀率逐渐增大,滞回环的饱满程度降低,"捏拢"现象严重,滞回曲线由"弓形"逐渐发展成"反S形",耗能能力降低,破坏形式趋于脆性破坏,位移延性系数、平均耗能系数等指标逐渐下降。 展开更多

关键词 锈蚀 钢筋混凝土柱 力学性能 数值模拟

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锈蚀RC柱抗震性能预测与劣化规律研究综述

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作者 陈柳灼 邱羿志 +1 位作者 周炎 郑山锁 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第2期33-49,共17页

钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)柱在服役期内受环境侵蚀的影响,其内部钢筋将发生锈蚀损伤,导致RC柱抗震性能退化,进而使其暴露于严重的地震灾害风险中。文中从试验方法、劣化规律、破坏模式预测和承载力计算四个方面,对锈蚀RC柱... 钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)柱在服役期内受环境侵蚀的影响,其内部钢筋将发生锈蚀损伤,导致RC柱抗震性能退化,进而使其暴露于严重的地震灾害风险中。文中从试验方法、劣化规律、破坏模式预测和承载力计算四个方面,对锈蚀RC柱抗震性能既有研究进行综述。阐述了现有锈蚀RC柱试件抗震试验中采用的锈蚀与加载方法,统计分析了锈蚀程度和主要设计参数对锈蚀RC柱延性、刚度和耗能能力等抗震性能指标的劣化影响。基于包含290根锈蚀RC柱的抗震试验数据集,对比了剪跨比、延性系数和抗剪需求比3种参数划分方法和极端梯度提升(extreme gradient boosting, XGBoost)机器学习算法识别锈蚀RC柱破坏模式的准确性,并结合沙普利加性解释(shapley additive explanations, SHAP)方法揭示了锈蚀程度与主要设计参数对锈蚀RC柱破坏模式的影响规律。总结了锈蚀RC柱剩余抗弯与抗剪承载力计算方法,并讨论了其预测效果。结果表明:不同锈蚀方法下钢筋的锈蚀形态、锈蚀速率和锈蚀精度均存在差异,双向拟静力加载机制较单向加载更能反映锈蚀RC柱抗震性能劣化规律;随着钢筋锈蚀率的增加,RC柱的延性、刚度和耗能能力均显著降低。结合SHAP法的机器学习模型能够有效兼顾锈蚀RC柱破坏模式预测的准确性与可解释性,此类数据驱动的预测方法为解决锈蚀RC柱性能评估问题提供了新的思路。钢筋锈蚀会降低RC柱抗弯与抗剪承载力,现阶段提出的锈蚀RC柱承载力计算模型精度仍待进一步提高,以为锈蚀构件性能评估提供合理依据。 展开更多

关键词 锈蚀rc柱 抗震性能 机器学习 破坏模式 剩余承载力

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锈蚀钢筋混凝土柱等效塑性铰长度计算方法 被引量：5

16

作者 郑跃 郑山锁 +2 位作者 董立国 张艺欣 杨松 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期4424-4433,共10页

为了评估锈蚀钢筋混凝土(RC)柱变形能力及承载能力,提出了考虑弯曲效应及纵筋滑移效应的锈蚀RC柱等效塑性铰长度计算方法。首先,分析锈蚀RC柱的锈蚀损伤形态及破坏过程,定义了锈损混凝土本构关系,并考虑钢筋锈蚀对黏结强度与黏结应力分... 为了评估锈蚀钢筋混凝土(RC)柱变形能力及承载能力,提出了考虑弯曲效应及纵筋滑移效应的锈蚀RC柱等效塑性铰长度计算方法。首先,分析锈蚀RC柱的锈蚀损伤形态及破坏过程,定义了锈损混凝土本构关系,并考虑钢筋锈蚀对黏结强度与黏结应力分布的影响,建立了锈蚀钢筋混凝土黏结滑移模型;其次,结合截面P-M-φ分析得到了弯曲变形分量与纵筋滑移分量所对应塑性转角计算方法,采用曲率积分原理建立了锈蚀RC柱等效塑性铰长度计算公式;最后,将基于该公式所得等效塑性铰长度L_(p)计算值与柱顶荷载-位移计算曲线分别同试验结果进行对比。研究结果表明:L_(p)计算值与试验值相对误差较小,柱顶荷载-位移计算曲线与试验结果吻合较好,表明所建立锈蚀RC柱等效塑性铰长度计算方法准确度较高,可用于评估锈蚀RC柱承载力及变形性能。 展开更多

关键词 钢筋混凝土柱 锈蚀 等效塑性铰长度 弯曲效应 纵筋滑移效应

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基于变形的非均匀锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能研究 被引量：5

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作者 陈尚 蒋欢军 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第S01期1-8,共8页

为研究非均匀锈蚀钢筋混凝土柱的抗震性能,采用经验证的锈蚀损伤钢筋混凝土柱精细化建模方法,建立了660个非均匀锈蚀钢筋混凝土柱的有限元模型。分析了钢筋平均锈蚀率、轴压比、配箍率和非均匀锈蚀特征值对锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能的... 为研究非均匀锈蚀钢筋混凝土柱的抗震性能,采用经验证的锈蚀损伤钢筋混凝土柱精细化建模方法,建立了660个非均匀锈蚀钢筋混凝土柱的有限元模型。分析了钢筋平均锈蚀率、轴压比、配箍率和非均匀锈蚀特征值对锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能的影响。基于本文锈蚀钢筋混凝土柱极限状态的定义,以塑性转角作为变形性能指标,对数值模拟结果进行统计分析。结果表明:低锈蚀率条件下,锈蚀构件的变形性能与无损构件差别不大;随着整体锈蚀程度的增加,构件变形性能显著退化;随着非均匀锈蚀特征值的增加,构件变形能力逐渐降低;随着轴压比的增大,构件的变形能力降低;轴压比较小的构件受非均匀锈蚀特征值的影响更明显。为正确评价锈蚀钢筋混凝土柱的抗震性能,应充分考虑锈蚀的非均匀性。 展开更多

关键词 钢筋混凝土柱 非均匀锈蚀 有限元分析 抗震性能 基于变形的性能指标

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碳化、钢筋锈蚀在荷载作用下对钢筋混凝土柱力学性能影响的研究综述 被引量：4

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作者 熊浩怀 陶忠 +1 位作者 万发嘉 李成壮 《混凝土》 CAS 北大核心 2022年第3期49-52,56,共5页

钢筋混凝土柱作为结构的主要承载构件,在自然环境长期服役的过程中普遍出现了混凝土碳化和钢筋锈蚀等病害,导致其耐久性能出现了严重的退化,安全性能堪忧。针对承受单调及反复荷载作用下的不同钢筋混凝土柱受压构件,总结了碳化和钢筋锈... 钢筋混凝土柱作为结构的主要承载构件,在自然环境长期服役的过程中普遍出现了混凝土碳化和钢筋锈蚀等病害,导致其耐久性能出现了严重的退化,安全性能堪忧。针对承受单调及反复荷载作用下的不同钢筋混凝土柱受压构件,总结了碳化和钢筋锈蚀两种病害分别对其力学性能及耗能能力的影响,并对今后的研究方向做出展望。 展开更多

关键词 钢筋混凝土柱 碳化 钢筋锈蚀 单调荷载 反复荷载 力学性能

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锈蚀钢筋混凝土柱残余承载力研究 被引量：5

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作者 陈华鹏 江钰 刘昌雨 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期166-174,共9页

沿海及周边地区的钢筋混凝土结构往往因钢筋锈蚀而导致混凝土结构发生开裂破坏、结构承载力降低,严重威胁钢筋混凝土结构的可靠性和安全性。针对氯盐环境中处于服役状态下的钢筋混凝土柱结构的力学性能退化规律进行研究,通过分析钢筋锈... 沿海及周边地区的钢筋混凝土结构往往因钢筋锈蚀而导致混凝土结构发生开裂破坏、结构承载力降低,严重威胁钢筋混凝土结构的可靠性和安全性。针对氯盐环境中处于服役状态下的钢筋混凝土柱结构的力学性能退化规律进行研究,通过分析钢筋锈蚀引起的材料损伤机理,构建对应的钢筋与混凝土材料退化模型以及构件强度退化模型,计算锈蚀钢筋混凝土柱的残余承载力,并获得锈蚀柱的弯矩-轴力相互作用曲线。计算结果表明,锈蚀钢筋混凝土柱的承载力随锈蚀程度的上升而显著下降,对于大偏心受压情况,当锈蚀程度为6%~10%时,构件的承载力由于钢筋与混凝土界面的黏结强度损失而大幅降低,对于小偏心受压及轴压情况,当锈蚀程度接近5%时,构件的承载力由于受压区混凝土截面的几何损失、钢筋屈服强度降低与横截面面积减小而明显降低。 展开更多

关键词 钢筋混凝土柱 钢筋锈蚀 材料退化模型 构件强度退化模型 残余承载力

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锈蚀钢筋混凝土梁动态抗弯性能细观数值研究 被引量：6

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作者 张仁波 杨鸿申 +2 位作者 金浏 邓小芳 杜修力 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期77-85,共9页

为研究锈蚀对钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁动态力学性能的影响,考虑钢筋锈蚀和应变率效应及混凝土内部结构的非均质性,建立锈蚀钢筋混凝土梁两阶段三维细观尺度数值模型。钢筋的非均匀锈蚀膨胀以施加非均匀径向位移的方式模拟... 为研究锈蚀对钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁动态力学性能的影响,考虑钢筋锈蚀和应变率效应及混凝土内部结构的非均质性,建立锈蚀钢筋混凝土梁两阶段三维细观尺度数值模型。钢筋的非均匀锈蚀膨胀以施加非均匀径向位移的方式模拟,并以保护层开裂“最终状态”作为之后混凝土梁动载模拟的“初始输入条件”,获得锈蚀后的动态力学行为。在验证了数值模型合理性的基础上,分析了钢筋锈蚀引起的保护层锈胀开裂行为及不同应变率下构件力学性能的变化。结果表明:钢筋锈蚀使混凝土梁产生了明显的纵向裂缝,梁的承载力随钢筋锈蚀率增加而降低;高应变率下,混凝土梁发生冲切破坏,梁的承载力显著提高;锈蚀混凝土梁承载力损失与锈蚀后梁频率降低系数(反映刚度损失)近似呈线性规律,且低应变率下的承载力对频率变化更加敏感。最后,基于模拟结果回归分析,发展建立了考虑锈蚀及应变率耦合影响的混凝土梁动态抗弯承载力预测公式。 展开更多

关键词 钢筋混凝土(rc)梁 钢筋锈蚀 抗弯承载力 动态荷载 细观模拟

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