锈蚀钢筋与混凝土的粘结滑移本构关系研究综述.doc

锈蚀钢筋混凝土的粘结滑移研究综述 摘要：阐述了锈蚀的钢筋和混凝土间的粘结强度的研究现状，从建立方法的角度，比较了锈蚀钢筋和混凝土粘结滑移本构关系的异同和优缺点，并指出了锈蚀钢筋和混凝土粘结滑移本构关系研究热点和发展趋势。 关键词：钢筋混凝土；锈蚀；粘结强度；粘结滑移本构关系 Review of Research on Relationships of Bond Stress and Relative Slip of Corroded Reinforced Concrete Abstract: The paper described bond strength of corroded reinforced concrete. Then, it compared the advantages and disadvantages between several relationships of bond stress and relative slip from the perspective of established methods. At last, it pointed out the study trend and focus of the relationships between Bond Stress and Relative Slip of Corroded Reinforced Concrete. Key words: reinforced concrete; bond stress and relative slip; corrosion; bond strength 中图分类号：U444, TU501 文献标识码：A 钢筋、混凝土间的粘结滑移本构关系是钢筋混凝土基本理论之一。钢筋锈蚀后，锈蚀产物改变了钢筋和混凝土之间的接触界面，锈蚀产物体积膨胀为原来的数倍，在钢筋和混凝土界面上产生了巨大的膨胀应力，同时也显著降低了钢筋、混凝土之间的粘结强度。从而，锈蚀钢筋与混凝土之间的粘结性能不断劣化，最终致使二者不能有效的协同工作，结构协调变形能力和承载能力逐渐下降。 在此过程中，钢筋混凝土结构最本质的变化是锈蚀改变了钢筋和混凝土间的粘结滑移本构关系[[] Yuban Auyeung. Bond behavior of corroded reinforcement bars [J].ACI Material Journal, 2000, 97(1): 14-19. ]。近年来，钢筋混凝土结构耐久性问题受到人们越来越多的重视，建立锈蚀钢筋和混凝土之间的粘结滑移本构关系是研究的一大热点。此外，包括粘结滑移在内的混凝土动态本构模型的研究是众多学者兴趣所在[[] Rodriguez M, Lotze D,Gross J H. Dynamic Behavior of Tensile Anchors to Concrete [J]. ACI Structure Journal, 2001, 98(5):511-524. ][[] 郑晓燕,吴胜兴,刘龙强.动荷载下钢筋与混凝土粘结性能研究[J].混凝土与水泥制品,2002,29(6):27-30. ]。本文在回顾前人锈蚀钢筋和混凝土之间粘结滑移本构关系研究基础上，比较了各种本构关系的建立基础、方法和优缺点。 1 锈蚀钢筋和混凝土的粘结研究 钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀后，钢筋和混凝土的接触界面逐渐被锈蚀产物取代，钢筋和混凝土之间的粘结状态也随之发生变化，Al-Sulaimani[[] Al-Sulaiman,G J. Influence of Corrosion and Cracking on Bond Behavior and Strength of Reinforced Concrete Members [J].ACI Structural Journal,1990,87(2):220-231. ]的研究认为钢筋的轻度锈蚀促使接触界面趋向粗糙，增大了二者的摩阻，对钢筋与混凝土的粘结状态有利。 X. Fu[[] X. Fu and D.D.L. Chung. Effect of Corrosion on the Bond Between Concrete and Steel Rebar [J]. Cement and Concrete Research,1997,27(12):1811-1815. ]随后的研究表明：在钢筋锈蚀的初始阶段，锈蚀率小于1%左右时，钢筋与混凝土之间的粘结强度的确有一定提高。但随着锈蚀率的不断增加，二者的粘结强度开始出现较大幅度的下降。他还认为钢筋直径、钢筋的锈蚀程度、混凝土保护层的厚度等都是影响锈蚀钢筋和混凝土粘结状态的主要因素。 范颖芳等[