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.     

盐酸腐蚀混凝土受反复压应力作用时的力学性能

现有关于混凝土受酸腐蚀的研究多集中于对混凝土结构在不受荷载或受单调荷载作用下力学行为的探究,为研究盐酸腐蚀环境下在役混凝土构件承受反复荷载时的力学性能变化规律,文中首先设计并制作6组混凝土棱柱体试件,以质量分数为1%的盐酸对试件进行全浸泡加速腐蚀,开展不同腐蚀龄期下混凝土的单调及反复轴压荷载试验,探讨腐蚀对混凝土在反复轴压荷载作用下力学性能的影响;然后提出了有效承载截面积比的概念,引入有效承载面积比的下降段修正系数,建立反复荷载下盐酸腐蚀混凝土的实用本构模型,并对模型进行验证。结果表明：盐酸腐蚀对混凝土破坏特征具有显著影响,荷载作用下腐蚀混凝土表面易剥落,随着荷载递增,表面剥落面积变大;同时,随着腐蚀龄期的增加,抗压强度明显下降,承载能力迅速降低。不同腐蚀龄期混凝土在反复荷载作用下的应力-应变曲线包络线与单调加载基本一致;但由于腐蚀混凝土内部损伤的累积,反复荷载下应力-应变曲线下降段较单调荷载下的斜率更大,破坏较为突然,混凝土的峰值应变较单调荷载下的有所减小,但变化不大。随着盐酸腐蚀龄期的增长,在反复荷载作用下混凝土峰值应变、极限应变明显增大,而峰值应力、弹性模量大幅度下降,相较于未腐...