锈蚀箍筋混凝土压弯构件抗震性能试验与恢复力模型研究

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箍筋锈蚀不仅造成自身截面减小、力学性能退化,而且造成混凝土保护层开裂损伤;另外由于锈蚀箍筋对混凝土的约束能力减弱,导致构件延性降低,抗震性能退化。本文采用理论分析、试验研究相结合的方法,对锈蚀箍筋约束混凝土压弯构件的抗震性能进行了系统研究,主要包括以下几方面内容:设计制作了4个混凝土压弯构件,并对3个构件内箍筋进行通电加速锈蚀试验。试验发现,试件内箍筋发生严重不均匀锈蚀,转角区域箍筋锈蚀严重,直线区段锈蚀较轻;未充分氧化的锈蚀产物透过混凝土内毛细孔渗出至试件表面,渗出量与箍筋的锈蚀程度成正比;箍筋锈蚀产物膨胀致使混凝土保护层开裂,裂缝产生于试件转角部位,且沿纵筋方向分布,在试件每个转角部位仅产生一条竖向主裂缝。通过3个锈蚀箍筋约束混凝土压弯构件和1个未锈蚀压弯构件的低周反复荷载试验,分析了箍筋锈蚀程度对混凝土压弯构件破坏过程、破坏形态、滞回性能及耗能能力的影响。结果表明,由于锈蚀箍筋对混凝土约束作用降低,构件的抗震性能退化;随着箍筋锈蚀量增大,构件破坏时的极限位移减小,滞回曲线的捏拢现象逐渐明显,强度降低程度和刚度衰减程度均增大,延性和耗能能力降低。考虑箍筋锈蚀对退化三线型恢复力模型特征点的影响,通过试验数据回归得到锈蚀构件的箍筋锈蚀率与屈服剪力和屈服位移、极限剪力和极限位移、破坏剪力和破坏位移同完好构件各相应值之间的对应关系,建立了锈蚀箍筋约束混凝土压弯构件恢复力模型。
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