锈蚀钢筋应力-应变关系研究

从三种途径获取共267根锈蚀钢筋试件，其中，156根试验室外加电流锈蚀钢筋试件，35根大气环境自然裸露锈蚀钢筋试件，76根实际工程老构件中锈蚀钢筋试件．通过拉伸试验，研究了锈蚀钢筋力学性能变化规律，指出随着锈蚀的发展，钢筋屈服强度、极限强度、极限应变均发生退化，屈服平台缩短直至消失．同时，收集国内外已有锈蚀钢筋力学性能试验数据，建立了相应的数据库，经过统计、分析、比较后，得出了锈蚀钢筋弹性模量、屈服强度、极限强度、极限应变等力学性能特征值的回归公式和屈服平台消失时的临界截面锈蚀率．最后建立了不同环境条件下锈蚀钢筋的应力-应变关系数学模型．     

基于钢筋锈蚀时变模型的氯氧镁水泥钢筋混凝土初裂时间

针对氯氧镁水泥混凝土中氯离子含量较高的问题,通过电化学试验研究了氯氧镁水泥混凝土中钢筋锈蚀速率的时变模型,并结合钢筋腐蚀电流密度以及理论模型,对氯氧镁水泥混凝土中钢筋的初始锈蚀时间和混凝土开裂时间进行预测.研究结果表明:裸露钢筋(S1)锈蚀速率符合幂函数型时变模型,BNC~水性涂层钢筋(S2)、Zintek涂层钢筋(S3)、Dacromet涂层钢筋(S4)和Geomet涂层钢筋(S5)锈蚀速率均符合对数型时变模型,Magni涂层钢筋(S6)锈蚀速率符合指数型时变模型.钢筋腐蚀电流密度限值可以作为氯氧镁水泥混凝土中钢筋初始锈蚀时间计算标准.S1,S2,S4和S6开始测试时已锈蚀,S3的初始锈蚀时间为1 115 d,S5的初始锈蚀时间为2 760 d;与S1相比,S2,S3,S4,S5和S6的混凝土开裂时间分别延迟了345,2 127,192,3 745和1 877 d,验证了氯氧镁水泥混凝土中涂层钢筋应用的可行性、长期稳定性和有效性.     

停扩建工程裸露钢筋防护施工技术

本文简要介绍了停扩建工程裸露钢筋防护施工技术,主要有密封钢筋防护法,低标号砼防护法,阻锈砂浆防护法及阻锈剂防护法。     

混凝土中钢筋锈蚀及其可靠性分析

本文介绍了混凝土中钢筋锈蚀的机理，分析了钢筋锈蚀的主要影响因素，对钢筋锈蚀造成的截面损失破坏的可靠性进行了分析，并推导出了钢筋锈蚀可靠性分析的相应计算公式。     

长期服役结构中钢筋的纵向随机锈蚀分布特征

钢筋在服役结构中的自然锈蚀与试验室人工加速锈蚀存在差异.为研究实际服役工程中钢筋的自然锈蚀特征，从服役50余年的钢筋混凝土桥面板中获取一批钢筋试件，通过三维激光扫描得到精确的锈蚀钢筋剩余表面信息，以锈后剩余截面积直观表征钢筋沿纵向的锈损情况，探究锈蚀程度、钢筋长度对锈蚀纵向不均匀性的影响，经统计分析进行钢筋纵向随机锈蚀的概率分布特征研究，提出相应的概率分布模型.研究结果表明：自然锈蚀钢筋具有多种典型锈蚀形态，锈蚀区域及锈蚀程度沿钢筋纵向随机分布；最大截面积损失率、剩余截面积方差随平均锈蚀率的增大而增大，即平均锈蚀程度越大则锈蚀越不均匀；钢筋长度对纵向锈蚀不均匀性有明显影响，在钢筋来源及平均锈蚀率相同的情况下，随钢筋长度的增大锈蚀不均匀性增大.钢筋的纵向随机锈蚀具有明显的统计规律，多峰正态分布模型可精确描述不同锈蚀程度钢筋的剩余截面积概率分布；Weibull分布及单峰正态分布模型对实测截面积数据拟合优度略低，但其形式简单便于运用，适用于平均锈蚀率低于10%的钢筋.     

Canin-LTM钢筋锈蚀监测技术在苏通大桥中的应用

正在建设中的苏通长江公路大桥要保证主桥基础在一百年的使用期内坚如磐石,必须做好“三防两抗”,即防水流;中刷、防船舶碰撞、防混凝土钢筋腐蚀、抗风、抗震等,这些都是十分严酷的技术难点。混凝土中钢筋的锈蚀是一个电化学过程,在钢筋表面形成阳极区和阴极区。在这些具有不同电位的区域之间,混凝土的内部将产生电流。本文重点介绍Canin—LTM钢筋锈蚀监测技术以及在苏通大桥中的应用情况。     

环氧-呋喃防护材料的研制

碳化是引起水工钢筋混凝土钢筋锈蚀的重要因素之一．用糠醛、丙酮作活性稀释剂的环氧一呋喃涂料、玻璃钢与混凝土复合使用，粘接性能好，机械性能优良，防碳化、冻融能力强，与混凝土的弹性模量接近，能有效阻止混凝土碳化、钢筋(钢丝网)锈蚀．经过20余项工程应用及10余年的考验效果良好．     

基于PCA-PSO-LSSVM钢筋锈蚀程度预测研究

钢筋锈蚀是混凝土结构破坏的主要原因之一，通过研究钢筋锈蚀情况，进而分析混凝土构件的耐久性，对提高建筑物的使用寿命来说，具有非常重要的现实意义。钢筋锈蚀受多种因素影响，但传统的钢筋锈蚀检测法容易受到人为和条件因素的干扰，进而产生较大的误差，因此构建一种钢筋锈蚀预测模型，可以快速地进行钢筋锈蚀程度的预测。通过钢筋锈蚀实验获得了23组实测数据，建立基于钢筋中间距、保护层厚度、裂缝宽度、锈蚀电流和锈蚀直径5个因素的预测指标体系，通过主成分分析（PCA）对数据进行降维处理，建立最小二乘支持向量机（LSSVM）模型对钢筋锈蚀率进行预测，选用粒子群算法（PSO）寻找出LSSVM中正则化参数和核函数宽度系数的最优参数组合。结果表明，PSO-LSSVM模型的平均绝对误差和均方根误差为1.88%和1.94%，并同BP神经网络、未优化的LSSVM模型的预测结果做对比分析，验证了该模型的预测精度更高，为复杂环境下的钢筋锈蚀情况监测提供了一种新的途径。     

钢筋混凝土中钢筋锈蚀综述

钢筋混凝土被广泛的应用于工程的各个领域,但混凝土结构中的钢筋锈蚀是混凝土结构耐久性的重要因素之一,因此钢筋锈蚀问题在工程界引起了高度重视。论述从钢筋锈蚀的机理、钢筋锈蚀的影响因素、钢筋锈蚀后对混凝土与钢筋粘结力和对混凝土构件受力性能的影响及预防钢筋锈蚀的措施等方面进行了综述。     

钢筋的锈蚀与预防

本文较深入地探讨了钢筋锈蚀的原理和影响钢筋锈蚀速度的因素。提出了预防钢筋锈蚀的四种对策和钢筋锈蚀后的补救措施。     

大偏心受压柱对称与非对称配筋的钢筋用量对比

受压构件有非对称配筋和对称配筋两种情况。实际工程中多采用施工方便的对称配筋,而大偏心受压柱对称配筋的钢筋总用量多于非对称配筋,但增加数量不太清楚。本文通过实例计算和理论分析,得出对称配筋钢筋总面积较非对称配筋钢筋总面积增加的钢筋数量的计算公式,以及钢筋增加数量与压力P和偏心距e0的关系。     

植筋在工程加固中的应用

植筋锚固技术是在工程加固中利用工程结构胶的粘结力,将钢筋生根种植在混凝土结构中,从而达到锚固作用.结合工程实例,详细说明了植筋的技术,证明了它的应用价值.     

碳纤维布加固对腐蚀钢筋与混凝土粘结性能的影响

正确评估FRP(Fiber Reinforced Polymer)加固对腐蚀钢筋与混凝土粘结性能的影响是确定FRP加固效果的重要问题之一.本文采用外加电流加速腐蚀法对96个预埋钢筋的试件进行腐蚀,腐蚀完成后横向包裹2层单向碳纤维布;通过拉拔试验研究了碳纤维布加固、钢筋种类、保护层厚度及腐蚀率对腐蚀钢筋与混凝土粘结性能的影响规律,探讨了拉拔破坏机理.研究表明:(1)碳纤维布约束使螺纹钢筋试件破坏模式由混凝土劈裂破坏转变为钢筋拔出破坏;(2)钢筋种类、保护层厚度是影响钢筋峰值粘结强度的主要因素,螺纹钢筋试件的峰值粘结强度约为光圆钢筋的2倍;(3)当实际腐蚀率小于5%时,碳纤维布约束对提高钢筋峰值粘结强度作用较小,腐蚀试件峰值粘结强度与未腐蚀试件峰值粘结强度之比(简称比峰值粘结强度)提高约5%—7%,但碳纤维布约束使拉拔全曲线下降段变得平缓,粘结应力维持在较高的水平;(4)当实际腐蚀率大于5%时,腐蚀试件的峰值粘结强度随着腐蚀率增大逐步降低.     

桥上纵连板式无砟轨道HRB500钢筋概率S-N曲线研究

为研究桥上纵连板式无砟轨道HRB500钢筋的疲劳特性,对HRB500钢筋标准试件进行对称循环荷载下轴向拉压疲劳试验,得到不同应力水平下HRB500钢筋标准试件的疲劳寿命及其累积失效概率.在此基础上,以相关系数p和Theil不等系数u作为估计精度评价指标,对3种常用的三参数威布尔分布参数估计方法进行对比研究,并用精度最高的灰色预测法对HRB500钢筋标准试件疲劳寿命的威布尔分布参数进行估计,得到不同应力水平下HRB500钢筋疲劳寿命分布函数.最后,基于Kohout-Vêchet方程,建立全应力水平范围内可靠指标为4.2的HRB500钢筋概率S-N曲线.本文的研究成果可为服役期间组合荷载下桥上纵连板式无砟轨道HRB500钢筋疲劳寿命预测模型的建立提供试验依据.     

受腐蚀钢筋力学性能的试验研究

钢筋腐蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的首要因素.腐蚀会引起钢筋强度降低和延性减弱,进而导致结构承载能力下降.通过对一批已腐蚀钢筋的腐蚀量及腐蚀后力学性能的试验研究,分析了钢筋腐蚀的因素及腐蚀对钢筋力学性能的影响,认为该批钢筋力学性能的降低是腐蚀后受三种因素共同作用的结果;总结了钢筋各项力学性能指标与钢筋腐蚀程度的相关关系,提出当受腐蚀钢筋的重量损失率大于10%时,就应该考虑腐蚀对钢筋性能的影响,予以折减的结论;并总结了各腐蚀量参数间的关系,为衡量钢筋腐蚀程度和结构耐久性分析提供依据.     

钢筋拉伸的测量分析研究

通过对大量钢材性能指标参数的数据取样，利用逐步逼近方法和组合分析的方法，对钢筋拉伸的质量做出测量与分析的研究。并采用钢筋拉伸的测量分析系统——钢筋拉伸单击板，绘制出相应试件的曲线图像与之标准模型的曲线图像相互比较，看其是否达到国家质量监督检验检疫总局发布的各项标准。钢筋拉伸单击板的方法是目前我国钢材检测技术中的创新方法，具有先进水平。     

非破坏钢筋混凝土结构钢筋实际应力测定法

提出一种不需断筋的钢筋应力测定法，这种方法不仅适用于测量受拉钢筋，也适用于测量受压钢筋。     

氯离子侵蚀下钢筋初锈时间的计算模型

基于钢筋锈蚀的机理,综合考虑影响钢筋锈蚀的各种主要因素,提出钢筋初锈时间的概念,建立相应的计算模型．经实例验证,该模型可行、有效。计算结果能反映实际工程情况．结果有利预测混凝土中钢筋的初锈时间,以便及时对混凝土结构进行健康诊断、防止耐久性失效．     

基于模板覆盖法的钢筋在线计数方法

研究了使用图像处理进行钢筋成捆计数的方法．由于成捆的钢筋端面摄取的图像存在严重的粘连现象,现有的资料中还找不到一种方法可以准确地对其进行计数,故提出一种对粘连图像进行计数的快速简易的方法——模板覆盖法．这种方法可以避免对粘连图像进行分割,并且大大提高了计数精度．使用模板覆盖法研制成功的钢筋在线计数装置,其性能完全满足用户要求．     

配筋混凝土简支受弯构件最小跨度及钢筋强度取值

分析了配筋混凝土简支受弯构件中钢筋的粘结锚固性能.为使构件破坏时充分发挥钢筋的强度,提出了简支受弯构件最小跨度的确定方法.同时给出了当构件跨度不满足最小跨度要求时受拉钢筋强度折减的计算方法.