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钢筋混凝土(RC)梁是土木工程领域使用最广泛的基本构件之一,RC梁内钢筋在氯盐环境的长期侵蚀下逐渐锈蚀;锈蚀钢筋有效截面积、屈服强度及弹性模量等参数均发生不同程度劣化,这极大地削弱了 RC梁的抗弯承载性能。碳纤维复合材料(CFRP)增强技术,凭借抗拉强度高、耐腐蚀、质轻等优势,在RC梁构件增强修复中得到广泛应用。因此,有必要进一步定量研究锈蚀RC梁的抗弯承载力劣化规律,建立锈蚀及CFRP增强锈蚀RC梁的抗弯承载力计算方法,探讨CFRP增强锈蚀RC梁抗弯承载力与其可靠度指标间的内在联系。此外,为了论证掺纳米高岭土水泥砂浆对锈蚀RC梁二次锈蚀的阻抑作用,特采用增大截面法对锈蚀RC梁进行增强试验。具体研究内容包括以下几方面。(1)采用人工通电方式得到主筋锈蚀率不同的试验梁,明确了锈蚀梁锈胀裂缝的分布及发展规律;经静力加载试验,得到锈蚀及CFRP增强锈蚀RC梁的抗弯承载力及其他力学指标的变化规律。(2)基于复合材料力学经典层合梁理论,建立了线弹性条件下的锈蚀及CFRP增强锈蚀RC梁抗弯承载力计算公式,得到了对应的荷载-挠度关系,并与试验数据进行对比。(3)在ANSYS通用有限元软件中,建立了对应的锈蚀及CFRP增强锈蚀RC梁静力加载模型;在经试验数据比对证明模型合理的基础上,采用有限元手段,定量分析了锈蚀及CFRP增强锈蚀RC梁锈蚀主筋与混凝土间的粘结-滑移规律。(4)基于一次二阶矩法建立了 CFRP增强锈蚀RC梁抗弯承载力可靠度指标计算公式;分析了可靠度指标与极限荷载间的协同变化规律,为具体增强时机提供了预判和建议;并借助MATLAB GUI工具箱编写了相应的可靠度指标计算界面。(5)采用3种增强方式对试验梁进行"锈蚀-增强-锈蚀"历程试验;分析了各锈蚀RC梁的二次锈蚀通电电流强度值变化情况及其抗弯承载性能劣化规律;论证了掺纳米高岭土水泥砂浆补强方式对锈蚀RC梁二次锈蚀进程的延缓能力。