钢筋混凝土道桥强度与腐蚀抗力评估的研究-材料加工工程专业论文.docxVIP

摘要摘要 摘要 摘要 本文用MSC．Marc大型有限元软件建立了钢筋混凝土复合材料的嵌入模 型。模拟了适筋梁和超筋梁的加载过程，并研究了适筋梁和超筋梁各自的力学 特性。通过计算得出了钢筋混凝土结构受力后的应力分布云图，找出了结构的 危险部位。在使用钢筋混凝土结构时，可选的钢筋和混凝土强度匹配种类很多。 本文计算了混凝土c30．c50与II、III级钢筋每～种强度匹配情况下的力学特性， 为工程师选用钢筋和混凝土强度等级组合时提供了依据。通过钢筋混凝土的腐 蚀试验，本文研究了局部锈蚀钢筋和全部锈蚀钢筋在钢筋混凝土结构中的力学 退化性能，并用“坑蚀”和“剥层”的有限元模型对其进行了数值分析。最后 本文对北京市一座在役道桥的T型梁，进行了有限元模拟，对其受力状况进行 了评估。研究表明：用三维有限元模型能够成功模拟适筋梁和超筋梁的力学行 为，其结果和理论值与试验值一致，计算精度令人满意。说明本文所采用的简 化模型是合理的，可靠的。在道桥常用的混凝土牌号与II、III级钢筋的强度匹 配中，力学性能由好至劣的顺序为：c50。III、c45一III、C40．III、c35．III、c30．III、 c50．II、c45．II、c40—II、c35一II和c30．II。“脱层”模型可以用于对全面锈蚀 钢筋力学退化特性的模拟。同一载荷下，钢筋混凝土梁的纵向位移随着梁内钢 筋全面锈蚀深度的增加而增加。从而说明了锈蚀钢筋将大大降低钢筋混凝t结 构的承载能力。 关键词：钢筋混凝土 有限元 腐蚀 道桥 课题得到了北京市教委科技发展基金的资助 AbsIracCABSTRACT AbsIracC ABSTRACT 鞭nite e}emen￡analvsis was uSed to simuiate the stress—s订_ain behavior of l‘eⅢforced concrete beams via a composite model。The mechanical response of也e apprOpriate reinforcement be蝴and the surplus reinforcement beam，which were loaded in the experiment conditiOns，、Vas computed．The potential critical failufe area {)i、me rein南rced concrete beaIns was anaiyzed by the detaii study of the stress Llist“bution In the design of the reinforced concrete structure％the stren磐h gfade 讯”n C30 to C50 of concrete is usuaiiy matched with(jrade II and III of steel bars， ‘I he mechanical characteristics of me aboVe groups of matehing haVe beotl i订、℃s{igated．Corrosio聪behavjor’’谊s studied both by expe矗mon妇l and nⅢnerjcal a{)pl‘oaches The mechanical properties of partial coH03ion and entire corfosion in t}1c reinforced concrete smlcture were analyzed．Dot Corrosion and Delamina“on B】¨dels were enlployed during the simulation．Finally，the mechanical prope娃ies of a ‘卜heam of an actuaj bndge have been analyzed．Results show t11at the use ofthe 3*D mlte element model谂suitable and the precision of the simula娃on is acceptable．1t was found thai the joad carrying capacity，fbm hi曲to low，of dif侥rent m砒ching of the concrete and steej bar is as fonows：C50—III、C45一fli、C40—llI、C35-III、C30一ffl、 CS《j—Il、C45一iI、C4