锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力理论分析.pdf

2 0 1 1年 第 4 期 (总 第 2 5 8 期) N u mb e r 4i n2 0 1 1 ( T o t a l No 2 5 8 ) 混 凝 土 Co nc r e t e 理论研究 THE ORETI CAL RES EARCH d o i ： 1 0 3 9 6 9 8 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 1 0 4 0 1 0 锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力理论分析 晏育松 ，雷斌 ( 南 昌大学 a 基础建设处 ；b 建筑工程学院 ，江西 南 昌 3 3 0 0 3 1 ) 摘要： 钢筋锈蚀 是引起钢筋混凝 土结构性能退化 的主要原 因。 钢筋锈蚀后 ， 除 ，其本身有效受力截面 面积减小 、 强度和变形能力降低 外 ， 混凝土保护层沿受力钢筋纵向开裂以及钢筋和混凝土间黏结强度降低 ， 最终钢筋混凝土结构耐久性性能和承载能力降低。目 前， 锈蚀 钢筋混凝土抗弯承载力的计算方法大多基于试验结果统计之上的。 在研究已有文献基础上， 提出了新的锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力计算 的理论方法 ， 并用试验结果进行 了验证 ， 结果令人满意 。 最后对钢筋锈蚀 引起梁截 面界 限相对受压 区高度 的变化进行 了分析 ， 结果表 明在 常用的配筋率 0 2 - 2 范围内 ， 钢筋混凝土梁中的受拉钢筋在钢筋锈蚀后仍能达到屈服 。 关键词 ： 钢筋锈蚀 ；钢筋混凝土梁 ；抗弯承载力 ；黏结性能退 化 ；理论分析 中图分类号 ： T U5 2 8 0 1 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 l 1 ) 0 4 0 0 3 8 0 5 Th e o r e t i c a l a n a l y s i s o n t h e b e n d i n g c a pa c i ty of r e i n f o r c e d c o n c r e t e be a m s wi t h c o r r o d e d r e i n f o r c e me n t YAN Yu s o n g L EJ Bi n ( a D e p a r t me n t o f C a p i t a l C o n s t r u c t i o n ； b De p a r t me n t o f Bu i l d i n gE n g i n e e ri n g ， Na n c h a n gUn i v e r s i ty， N a n c h a n g3 3 0 0 3 1 ， C h i n a ) Abs t r a n ： Co r r o s i o n o f r e i n f o r c i n g b a r s i S o n e of t h e ma i n c a u s e s wh i c h i n d uc e s a n d e t e rio r a t i o n o f r e i n f o r c e d c o n c r e t e( RC) s t r u c t u r e s 1 1 l e r e d u c t i o n o f e f f e c t i v e s t e e l b a r d i a me t e r a n d m e c h a n i c a l p r o p e r t i e s t he l o s s o f b o n d be t we e n s t e e 1 a n d c o n c r e t e t h e mi c r o c r a c k i n g o f c o nc r e t e a l o n g l o g ni tud i n a l s t e e l b a r s d u e t o t h e e x p a n s i o n o f t h e b a r s b y t h e r u s t p r o d u c t s r e d u c e s t h e d u r a bi l i ty t h e u l t i m a t e b e n d i n g c a p a c i t y o f RC s t r u c t u r e s wi t h c o r r o d e d r e i n f o r c e me n t M O S t o f a v a i l a b l e c a l c u l a t i o n me t h o d s o f b e n ding c a p a c i t y o f RC b e a ms wi t h c o rro d e d r e i n f o r c e me n t a r e p r o p o s e d a c c o r d i ng t o t h e s tat i s t i c a l t e s t r e s u l t s a t p r e s e n t Co n s i d e r ing b o t h t h e b o n d b e h a v i o r b e t we e n c o rro de d r e i n f o r c e me n t a n d c o n c r e t e a n d l o a d i n g p a t t e ms t h e t he o r e t i c a l c a l c u l a t i o n me tho d o f b e n ding c a p a c i ty o f RC b e a m wi m c o r r o d e d r e i n f o r c e me n t wa s e s t a bl i s h e d b a s e d o n a n a l y s i s o f s t a t e o f t h e a n o n t h e p e r f o r ma n c e o f RC b e a ms wi t h c o rro d e d r e i n f o r c e me nt Co mp a r i s o n b e t we e n t h e c a l c u l a t e d r e s u l t s a n d t h e c o r r e s p o n d i n g t e s t r e s u l t s s h o ws i t i s s a t i s f a c t o r y Th e e ffe c t o f r e i n f o r c e m e n t c o rro s i o n o n t h e r e la t i v e h e i g h t o f t h e e q u i v a l e n t r e c t a n g l e c o m p r e s s i o n s t r e s s b l o c k i S d i s c u s s e d a n d t h e r e s u l t s s h o w t h a t i n c o mm o n l y u s e d r e i nf o r c e m e n t r a t i o r a n g e f r o m 0 2 t o 2 t e n s i l e s t e e l b a r s of RC be a ms s t i l l c a n r e a c h t h e y i e l d i n g s t r e n g t h a fte r s t e e 1 c o r r o s i o n Ke y wor ds ： r e i nf o r c e me n t c o rro s i o n； r e i n f o r c e d c o n c r e t e b e a ms ； b e n di n g c a pa c ity ； d e t e rio r a t i o n o f b o n d b e h a v i o r ； t h e o r e t i c a l a n a l y s i s 1 现有的锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力计算 方 法 1 1 经验计算方法 目前， 锈蚀钢筋混凝土梁的经验计算方法主要有 2种： 一是 对未锈蚀钢筋混凝土梁承载力乘以协同工作系数， 如文献 1 _ 4 ， 协同工作降低系数视钢筋锈蚀程度而定， 一般在 O 7 - 1 0之间； 二是对钢筋强度乘以强度利用系数并按照未锈蚀钢筋混凝土 梁承载力进行计算 ， 如文献 5 7 ， 强度利用系数视钢筋锈蚀程 度而定 ， 一般也在 0 7 - 1 0 之间 。 1 2 理论计算方法 确定锈蚀钢筋应变、 受压区边缘混凝土应变及受压区高度三 者之 间的关 系是进行锈蚀钢筋混凝土承载力计算的关键所在 。 徐善华嘲 引入一个表示截面同一点处混凝土虚拟平均应变与钢筋 应变之 比的变量 m ( m为钢筋锈蚀率 田和外加载荷 的函数 ) ， 其值 可根据非线性有限元分析结果和试验结果得到。 假设截面上混凝 土应变9 5 f g 4 , 衡 ， 目梁破坏时受压区边缘混凝土应变 。 0 0 3 3 ， 建立锈蚀钢筋应变、 受压区边缘混凝土应变及受压区高度三者 之间的关 系式 。 王小惠i9 将锈蚀钢筋混凝土梁分为两类 ： 黏结完 好 梁( 锈蚀钢筋混凝土梁 的黏结强度 未锈蚀钢筋混凝土梁的黏 结强度 ) 和部分黏结梁( 锈蚀钢筋混凝土梁的黏结强度 未t - g k 钢 筋混凝土梁的黏结强度) 。 对于黏结完好梁， 按平截面假定建立锈 蚀钢筋应变 、 受压区边缘混凝土应变及受压区高度三者之间的关 系式。 对于部分黏结梁， 在黏结完好梁的变形协调表达式和完全无 黏结梁的变形协调表达式之间引入一个变量( 该变量为锈蚀钢筋 与混凝土间黏结强度的插值函数) ， 即得其变形协调表达式。 2 锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力计算方法的 改进 2 1 计算 基本假 定 ( 1 ) 截面上混凝土应变保持协调 。 ( 2 ) 不考虑混凝土的抗 拉强度 。 收稿 日期 ：2 0 1 0 1 l - 0 4 基金项 目：江西省 自然科学 基金( 2 o o 7 Gz w2 4 7 o ) ； 科技 支撑项 目( 2 0 0 9 B H B1 5 6 0 0 ) ； 江西省教育厅青年科学基金项 目( GJ J 0 9 4 2 8 ) 3 8 ( 3 ) 当受压区钢筋不发生锈蚀时， 则受压区混凝土的应力一 应变关 系采用式( 1 ) 。 1- ( 1 - ( 1 ) ! 口 ： 0 式中： 混凝土压应变为 时的混凝土压应变； 混凝土轴心抗压强度设计值 ； F 昆 凝士压应力刚达到 时的混凝土压应变 ， 取为 0 0 0 2 ； 正截面的混凝土极限压应 变 ， 取为 0 0 0 3 3 。 当受压区钢筋发生锈蚀时 ， 受压区混凝土分为两部分 ， 如 图 l 所示 。 霉 I 。 I f I 一 一 一 图 1 受压区钢筋发生锈蚀的梁截面的应力、 应变状态 受钢筋锈蚀影响的区域( 图 1中z o n e 2 ， 其高度取两倍钢筋 周 围保护层厚度 d ， 即 2 矗 ) ， 混凝土应力一 应 变关 系为 ： f r ,12 I 1 - ( 1 - 6 o J J ( 2 ) I 8 0 6 c 叫 式 中： A 钢筋锈蚀后混凝 土轴心抗压强度降低系数 。 根据张喜德 o _ “ 的试验结果 ， 在锈 蚀率小于 1 时其值取为 0 8 ， 锈蚀率大于 1 时其值取为 0 9 。 不受钢筋锈蚀 影响 的混凝 土区域 ( 图 1中 z o n e 1 ) ， 混凝 土 应力一 应变关系采用式 ( 1 ) 。 ( 4 ) 纵向钢筋的应力等于钢筋应变与其弹性模量的乘积 ， 但其绝对值不应大于其屈服强度 ， 即： f O r s= E 。 s 。 6 s E 。 【 ， = E s s 式 中： 。 ， s 。 钢筋的应力 ， 应变 ； 锈蚀钢筋的弹陆漠量， 按张伟平的试验结果 ， 近视与 未锈钢筋 的弹性模量相同， 取为 2 0 x l O s MP a ； 锈蚀钢筋的屈服强度， 按张伟平I - 的试验结果取值。 2 _ 2变形协调条件 定义锈蚀钢筋混凝土梁的黏结强度 ( ) ( 括号内 表示钢 筋锈 蚀率 ) 与未锈蚀钢筋 混凝土梁 的黏结强度 ( 0 ) 之 比为黏 结强度降低系数 ， 即： r 、 = ( 4 ) L U 钢筋混凝土 的黏结强度 随钢筋锈蚀率 的增加 ， 有一个 先增 大后减少的过程。 因而， 分两种情况( 1和 1 ) 研究锈蚀钢 筋混凝土梁的变形协调条件。 黏结强度降低系数 根据徐善 华阎 的研究结果 ， 按式( 5 ) 计算 。 ：f 十 0 5 6 2 5 3 3 7 5 叼 s 0 5 5 6 2 5 叩 0 _0 0 3 7 s4 ( 7 ) f 、 1 207 86r s- 。 2 2 1 3 1 相应于锈蚀钢筋与混凝土间黏结强度小于未锈钢筋与混 凝土间黏结强度的钢筋锈蚀率时， 变形协调条件表达式按照不 同的荷载类 型进行考虑 。 ( 1 ) 受双称集 中荷载。 由王小惠 的研究结果 ， 可得变形协调 条件表达式 为 ： ss = + 争 = 争 式 中： Z 跨长 ； f n 纯弯段 长度 ； 。 相对受压区高度 ， 其他变量同以上。 令 ： 州 刮 ( 2 ) 受均布荷载。 均布荷载下完全无黏结钢筋混凝土简支 梁， 钢筋的总伸长与沿其整个长度周围混凝土的总伸长相等 则有 ： s f y y ( ) 式中： ， c 截面抗弯刚度； ) ， 截面高度方向上的坐标点； 跨中最大弯矩 。 采用线性插值， 得到锈蚀钢筋的应变为 ： s 2 = f 三 ! 1 生 堕 ： l 一 j a J 卟 令 ： g=f + 1 】 ( 。 ) 2 2 2 8 1 相应于锈蚀钢筋与混凝土间极限黏结强度大于未锈钢筋 与混凝土间极限黏结强度的钢筋锈蚀率时， 平截面假定应仍能 满足， 故变形协调条件表达式为： E s = 6 h o - x c ( 1 1 ) 令 ： g =l ( 1 2 ) 2 3 锈蚀钢筋混凝土梁抗 弯承载力公式 对于受拉钢筋锈蚀而受压钢筋未锈蚀的钢筋混凝土梁的 承载力 眠 可 由式( 1 3 ) ( 1 9 ) 联立求解得到 ： A E s b x + A s E 。 s 。 ( 1 3 ) ： ( 1 4 1 c Xc - as s =g ho - x c ( 1 5 ) x = 0 8 x ( 1 6 ) E 。 ( 1 7 ) E 。 s ( 1 8 ) M, = o b O - s 6 s ( h o - a ) ( 1 9 ) r 式中i 爱 压钢筋的屈服应力； 等效混凝土受压矩形块高度； 受拉 ， 受压钢筋截 面面积 ； s 受压钢筋应变； h 。 ， 6 梁截面的有效高度、 宽度； g 应变协调系数 。 根据黏结强度降低系数和荷载类型分别按式( 7 ) 、 ( 1 0 ) 、 ( 1 2 ) 计算。 对于受拉、 受压钢筋均发生锈蚀的钢筋混凝土梁的承载力 Mu 可 由式( 2 O ) 一 ( 2 9 ) 联立求解得 到： l = A s s F c F E s s ( 2 。 ) 8 3 x s o 十 ( 2 n 一 ) 6 3 0 2 Xn 塾p ! = = ! = l = ! = u- = - - 一2 r_ _二 2 ， 5 弘 8 一 S c r 哦 ( 2 0 ) ( 2 1 ) ( 2 2 ) 指按照王小惠方法计算 的抗 弯承载力 ， 按照本文提 出的 方法计算的抗弯承载力。 表 2中 。 指按照徐善华( - 目 方法计算的 抗弯承载力， 肘 按照本文提出的方法计算的抗弯承载力。 破坏 模式 1 指受拉钢筋屈服而破坏。 其中表 1 中得出的破坏模型是 受压区被压碎而破坏 ， 这与试验结果不一致。 由表 1 、 2可知， 本 文提 出的试验模 型与试验结果吻合较好 。 4 分析讨论 上述已知， 适筋梁配筋范围内钢筋混凝土梁在钢筋锈蚀后 也可能发生受弯破坏模式的改变。 为此， 下面专门探讨一下由黏 结退化所引起的截面界限相对受压区高度的变化 令配筋指标 口为 ： A ， 口 = ( 3 0 ) b h o 对单筋梁 ： A b x ( 3 1 ) ( 2 3 ) 所 以 ： 。 g ho - x c ( 2 4 ) Es 。( 2 5 ) E ( 2 6 ) 帆 = l 1 。 + ( 一 魄 ) + ( h o - x 。 ) E s oo 。 ( 2 7 ) 辫旦 R ! 2 ： ： !二 !： 2 + 二 二 3 二 二 三 3 二二 2 _ 二 二 兰 二 2 二 二 3 f ， q 一 c+ 4 ) 】 c 【6 s ( 一 0 ) 一 s ( 3 一 6 n c + 4 ) 】 式中， 根据黏结强度降低系数和荷载类型分别按式( 7 ) 、 ( 1 0 ) 、 ( 1 2 ) 计算。 3试验 验 证 s ( 3 2 ) 式中： 等效矩形应力图形的相对受压区高度， 一 。 凡 n 要使钢筋达到屈服， 则必须 ： 旦 錾 磬 c ； F s = ( 3 3 ) q 所以 ： g 一 _ o ( 3 4 ) 1 + 厶 g E s 8 根据 G B 0 5 0 0 1 0 -2 0 0 2 混凝土结构设计规范 f l 3 给出的材 采用徐善华8 】和王小惠 收集的锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承 料计算指标， 由式可得不同锈蚀率下的锈蚀钢筋混凝土梁截面 载力试验数据， 对本文提出的模型进行验证， 见表 1 、 2 。 表 1 中 ， 界限相对受压区高度 或配筋指标 q b , 见表 3 。 表 1 与王小惠计算方法的比较 40 表 2 与徐善华方法的比较 序弓 卢 h M P mm mm k N m k N m k N帆 MP a mm a m 试 聆 计 笪 1 5 1 2 27 3 1 5 2 3 07 9 0 3 9 7 2 6 1 4 2 6 3 2 2 5 6 8 O 9 9 1 0 2 1 1 1 5 8 2 2 0 31 5 2 3 0 7 9 0 3 9 7 2 6 4 9 2 5 5 3 2 4 9 2 1 0 4 1 0 6 1 1 l 5 4 21 8 31 6 8 3 0 7 9 0 3 8 3 21 8 4 2 2 6 3 2 2 2 6 O 9 6 O 98 1 1 1 5 8 2 2 4 31 6 8 3 0 7 9 0 3 7 8 2 2 1 9 2 2 2 4 2 1 9 8 1 O 0 1 O1 1 1 1 7 6 2 21 3 0 4 8 3 0 7 9 0 3 81 2 2 40 2 3 5 9 2 3 2 0 09 5 0 9 7 1 1 1 7 6 2 20 3 0 4 8 3 0 7 9 0 3 8 2 2 4 21 2 2 5 4 2 22 6 1 0 7 1 0 9 i 1 1 5 3 2 21 3 1 5 2 40 2 1 0 4 0 2 3 37 0 3 3 2 6 3 2 1 6 1 Ol 1 0 5 1 1 1 5 6 2 2 5 3 1 5 2 4 0 2 1 0 40 2 3 3 7 4 3 39 5 3 2 8 7 0 9 9 1 0 3 1 1 1 60 2 2 0 2 8，O 0 4 0 2 1 0 3 95 3 0 2 0 31 2 2 3 0 2 4 O 9 7 1 O 0 1 1 1 5 6 21 5 2 8 O 0 4 0 2 1 0 41 0 3 0 9 0 3 1 9 1 3 0 7 5 O 9 7 1 O 0 1 1 1 7 3 2 1 0 2 9 2 8 4 0 2 1 0 3 9 5 2 8 45 2 9 6 9 2 8 8 9 O 9 6 O 9 8 1 1 1 5 4 21 6 2 9 2 8 40 2 1 0 3 9 6 2 9 7 8 3 0 58 2 961 O9 7 1 O 1 1 1 1 6 6 21 7 2 5 1 2 4 0 2 1 0 3 9 6 3 05 5 3 0 ，0 9 2 9 1 1 1 0 2 1 0 5 1 1 1 5 8 21 6 2 5 1 2 4 0 2 1 0 3 93 2 9 5 0 2 9 9 8 2 8 9 0 0 9 8 l 0 2 1 1 1 68 21 5 31 5 2 5 0 8 ， 9 4 3 81 3 8 9 5 3 8 46 3 7 0 2 1 O1 1 0 5 1 1 1 5 9 2 2 1 2 7 6 8 5 0 8 9 4 3 81 3 6 8 5 3 8 09 3 649 O97 1 O1 1 1 1 5 6 21 5 27 5 2 5 0 8 9 4 3 7 6 31 9 5 3 6 0 6 3 4 5 3 O 8 9 O 9 3 1 1 1 6 6 21 9 27 5 2 5 0 8 9 4 38 0 3 5 4 5 3 6 8 7 3 5 4 9 0 9 6 1 00 1 1 1 6 3 2 2 2 31 5 2 3 0 7 9 0 29 7 2 3 2 0 1 9 5 6 1 9 2 3 1 1 9 1 21 l 1 1 6 4 2 2 5 31 5 2 3 0 7 9 0 2 9 7 2 3 2 0 1 9 8 4 1 9 5 1 1 1 7 l 1 9 1 1 1 7 2 2 2 5 2 7 5 2 3 07 9 0 2 9 3 1 7 4 0 1 7 2 9 1 7 1 7 1 01 1 01 1 1 1 5 8 21 7 27 5 2 3 07 9 0 3 0 3 1 7 9 5 1 7 4 0 1 7 21 1 0 3 1 0 4 l 1 1 5 5 2 3 0 2 8 4 8 2 2 6 2 0 4 9 4 2 6 O 0 2 4 4 2 2 3 8 4 1 0 6 1 0 9 l 1 1 7 2 2 2 8 2 7 5 2 2 2 6 2 0 4 9 4 21 4 5 22 0 8 21 7 9 0 9 7 09 8 1 1 1 8 0 2 4 0 21 1 O 3 07 9 0 3 8 7 25 9 0 26 2 4 25 9 2 0 9 9 1 0 0 1 1 l 8 0 2 4 0 21 1 0 3 07 9 0 3 8 7 2 0 9 5 2 2 1 1 2 2 1 9 0 9 5 0 9 4 1 1 1 8 0 2 4 0 21 1 0 3 0 7 9 0 3 8 7 2 0 9 5 2 4 2 3 2 4 1 1 0 8 6 0 8 7 1 】 1 8 0 2 4 0 21 1 0 3 0 7 9 0 3 8 7 1 9 8 5 1 6 49 1 9 1 4 1 2 0 1 0 4 1 1 1 8 0 2 40 21 1 0 3 0 7 9 0 3 8 7 2 3 1 5 2 4 6 5 2 44 9 0 9 4 0 , 9 5 1 1 1 8 0 2 4 0 21 1 0 3 07 9 0 3 8 7 2 7 5 6 2 5 5 8 2 5 3 3 1 0 8 1 0 9 1 】 O 0 7 11 1 0 1 7 46 0 8 4 9 O 0 3 6 0 2 2 O 4 4 0 3 9 9 5 4 0 4 2 O 0 2 3 3 3 3 3 4 6 5 0 O 1 0 9 9 9 6 8 0 8 8 2 0 9 0 1 6 4 0 8 5 0 2 8 7 0 6 9 0 3 4 0 6 9 O 1 8 O 2 4 0 21 1 0 3 0 7 9 0 3 8 7 2 9 7 7 2 4 6 5 2 4 4 9 121 1 , 2 2 1 1 4l 脚脚刀 脚 跎 阳 0 蚴 嗽 嘁 呦 蚴 蚴蝴 2 3 4 5 6 7 8 9 m H 加 翌 拍 ” 如 性能退化引起的脆性破坏。 四分点集中荷载作用下考虑黏结退 化 的钢筋混凝土梁 截面 的界 限相 对受压 区高度 在钢筋锈蚀 率 小于 2 0 之前， 随钢筋锈蚀率的增大而减小， 在锈蚀率大于2 0 之后， 随钢筋锈蚀率的增大而有所增大。 因而， 受四分点集中荷 载作用的配筋率较高的适筋梁可能会发生由黏结性能退化引 起的脆性破坏。 为保证钢筋混凝土梁在钢筋锈蚀后不发生这种 脆性破坏 ， 取表 4中截 面界 限相对受压区高度 的最小值 0 4 5 0 ， 由下式得到初始最大截面配筋率p ， 见表 5 。 文 表 5 考虑黏结性能退化 的截面界限配筋率 ( 3 7 ) 由表 5 可知， 在常用配筋率 n 2 哆 2 范围内， 钢筋混凝土梁在 钢筋锈蚀后能达到屈服。 在计算锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力时， 只需考虑钢筋本身的强度和有效受力面积，按照G B 5 0 0 1 1) - - 2 0 0 2 混凝土结构设计规范 【 l 3 公式进行计算， 即协同工作系数为 1 。 5结 论 本文对锈蚀 钢筋混凝 土梁的抗 弯承载力进行 了分 析 ， 得 出 了以下结论 ： ( 1 ) 荷载类型对于锈蚀钢筋混凝土梁截面的变形协调条件 有重要影响 ， 因而对锈蚀钢筋在梁破坏时能否达到屈服有重要 影响。 ( 2 ) 根据锈蚀钢筋和混凝土问的黏结性能和荷载类型建立 了锈蚀钢筋混凝土梁截面的变形协调表达式， 并以此提出了锈 蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力计算公式。 ( 3 ) 在常用配筋率 0 2 2 范围内， 钢筋混凝土梁在钢筋 锈蚀后能达到屈服 ， 因而在计算锈蚀钢筋混凝土梁时 ， 只需 上接第 3 7页 越 R 酶 考 虑钢筋本 身的强 度和有效 受力面积 ， 按 照 G B 5 0 0 1 0 -2 0 0 2 混凝土结构设计规范 1 3 式进行计算， 即协同工作系数为 1 。 参考文献 ： 1 A L S UL A I MA N I G J ， K A L E E MUL L A H M， B A S U N B UL I A， e t a 1 I n flu e n c e o f c o r r o s i o n a n d c r a c k i n g o n b o n d b e h a v i o r a n d s t r e ng t h o f r e i ,ff o r c e d c o n c r e t e m e m b e r s 忉A C I S t r u c t u r a l J o u r n a l ， 1 9 9 0 ， 8 7 ( 2 ) ： 2 2 0 2 31 2 全明研 老化和损伤的钢筋混凝土构件的性能f J 1 _ 工业建筑， 1 9 9 0 ， 2 0 ( 2 ) ： 1 5 1 9 3 惠云玲j 昆 凝土基本构件钢筋锈蚀前后性能试验研究【 J 工业建筑， 1 9 9 7 ， 2 7 ( 6 ) ： 1 4 1 8 4 金伟良， 赵羽习 锈蚀钢筋混凝土梁抗弯强度的试验研究 J 1 工业建 筑 ， 2 0 0 1 ， 3 1 ( 5 ) ： 9 - 1 1 5 5 张伟平 混凝土结构的钢筋锈蚀损伤预测及其耐久性评估【 D 1 上海： 同济大学 ， 1 9 9 9 6 牛荻涛 混凝土结构耐久性与寿命预测 M 】 E 京： 科学出版社， 2 0 0 3 7 7 C E C S 2 2 0 ： 2 0 0 7 ， 混凝土结构耐久性评定标准 s 【 8 徐善华， 曾柯， 牛荻涛 锈蚀钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 模型 J 建筑结构 ， 2 0 0 6 ， 3 6 ( 1 0 ) ： 7 9 8 1 ， 9 7 9 王小惠 ， 刘西拉 基于黏结强度变化的锈蚀钢筋混凝土梁受弯承载 力的研究l J J 四川建筑科学研究， 2 0 0 6 ， 3 2 ( 5 ) ： 1 - 7 1 O 】 张喜德， 韦树英， 彭修宁 钢筋锈蚀对混凝土抗压强度影响的试验研 究f J 1 工业建筑 ， 2 0 0 3 ， 3 3 ( 3 ) ： 5 - 7 1 1 1 张喜德 ， 蓝文武， 韦树英， 等 冈 筋混凝土受弯构件受压区钢筋锈蚀 影响的试验研究I J I _工业建筑， 2 0 0 5 ， 3 5 ( 7 ) ： 4 6 4 9 1 2 张伟平， 商登峰， 顾祥林锈蚀钢筋应力一 应变关系研究 J 1 同济大学 学报： 自然科学版， 2 0 0 6 ， 3 4 ( 5 ) ： 5 8 6 5 9 2 1 3 G B 5 0 0 1 0 -2 0 0 2 ， 混凝土结构设计规范 s 】 作者简介： 晏育松( 1 9 8 0 一 ) ， 男， 工程师， 工学硕士。 联系地址： 江西南昌市红谷滩万达星城望月庭 l 一 4 8 0 2 ( 3 3 0 0 3 8 ) 联系电话 ： 1 3 8 0 7 0 9 6 3 6 3 试件 编号 试件编 号 ( a 1 试验结 果 ( b ) 分析结 果 图 6 不同钢 纤维体积率的节点试件的环线刚度对 比 ( I ) 在节点核心区掺加适量的钢纤维可以取代部分箍筋的 约束作用 ， 减 小节 点核心 区钢 筋的密集状况 。 随着 钢纤维体积 率的增大， 加强了对节点核心区混凝土的约束作用 ， 增强了节 点核心区抗剪能力 ， 减慢了抗剪承载力退化速率， 减缓了节点 刚度退化程度， 增大了节点延性， 提高了框架节点的耗能能力。 ( 2 ) 有限元数值模拟方法分析钢筋钢纤维高强混凝土框架 边节点抗震性能 的结果与试验结果吻合较好 ， 验证 了有 限元 分 析模型中所采用的单元类型 、 材料本构关系及破坏准则的可行 性和合理 陛。 同时 ， 数值模拟方法明确 了钢筋钢纤维高强混凝土 框架边节点的抗震性能 ， 为理论分析提供 了参考依据 。 参考文献： 1 】 G B 5 0 0 1 ff - 2 0 0 2 ， 混凝土结构设计规范【 s 42 f 2 过镇海 混凝土的强度和变形 M - E 京： 清华大学出版社， 1 9 9 7 【 3 刘振平 基于 A N S Y S 的预应力混凝土和钢筋混凝土梁的非线性数 值模拟 D 乌鲁木齐 ： 新疆农业大学 ， 2 0 0 7 4 赵国藩， 彭少民， 黄承逵钢纤维混凝土结构 M _ C 京 ： 中国建筑工业 出版社 ， 1 9 9 9 【 5 】司炳君 ， 孙治国， 艾庆华等 冈 筋混凝土桥墩滞回性能的有限元参数 敏感性 分析及模型改进 J I 工程力学 ， 2 0 0 9 ， 2 6 ( 1 ) ： 1 7 4 1 8 0 6 唐九如 冈 筋混凝土框架节点抗震【 M 南京： 东南大学出皈社， 1 9 8 9 作者简介 联 系地址 联系电话 张军伟 ( 1 9 8 0 一 ) ， 男 ， 博 士生 ， 主要从事复 合建 筑材料及其 结构性能研究。 郑州市文化路 9 7号 郑州大学( 北区) ( 4 5 0 0 o 2 ) 1 3 8 3 71 9 9 8 0 2 一 一 IB 一 I 一 一 一 一 一 一 2 巴 毫 酶 一 I 一 1 0 I 一 一 一 一 一 m 巴一 。 I