钢筋锈蚀对RC固端梁振动特性的影响.pdf

第43卷第5期振动、测试与诊断Vol.43No.5

2023年10月JournalofVibration，MeasurementDiagnosisOct.2023

DOI:10.16450/ki.issn.1004‑6801.2023.05.018

钢筋锈蚀对RC固端梁振动特性的影响∗

1，212111

徐略勤，陈叙先，周建庭，王佩，高鹏，阳珊清

（1.重庆交通大学土木工程学院重庆，400074）

（2.重庆交通大学省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室重庆，400074）

摘要为了揭示钢筋锈蚀对钢筋混凝土（reinforcedconcrete，简称RC）固端梁振动特性的影响，制作了纵筋直径分

别为14mm和16mm的2组梁S‑14和S‑16，每组4片，一共8片。以0%，5%，10%和15%为目标锈蚀率对2组梁开

展电化学加速锈蚀试验，基于受迫振动法测试了2组梁的振动特性，分析了交流电和环境振动两个干扰因素对测试

准确性的影响，研究了纵筋锈蚀率、直径对RC固端梁振动特性的影响规律，探讨了荷载、截面刚度与频率之间的关

联。结果表明：干扰因素对固端梁频率的影响可忽略，但对阻尼比有一定的影响，尤其是环境振动最大可产生

43.62%的偏差；随着纵筋锈蚀率的增大，固端梁的频率不断下降，S‑14和S‑16梁的最大降幅分别达16.89%和

8.13%，且纵筋直径越小，频率的降幅和降速越大；2组梁的阻尼比随纵筋锈蚀率的变化规律不一样，从测试结果的

可重复性、稳定性和规律性来看，频率均优于阻尼比；随着锈蚀率的增大，固端梁荷载和频率表现出类似的下降规

律，两者表现出良好的指数关系，固端梁截面刚度的变化率是其振动频率变化率的2倍。

关键词RC固端梁；振动特性；受迫振动法；钢筋锈蚀；纵筋直径；截面刚度

中图分类号TU375.1

引言形态与开裂梁的假设并不完全一致。为了明确钢筋

锈蚀的影响规律，不少学者以RC梁的阻尼比为考

钢筋混凝土结构因取材方便、造价廉低且具有察参数展开研究。文献［7‑9］通过模态试验发现，随

较好的耐久性、耐火性等优点，被广泛运用于各种工着钢筋锈蚀率的增大，RC梁的阻尼比出现了明显增

程结构中。钢筋锈蚀是导致钢筋混凝土结构耐久性［10］

大。Razak等通过对3根足尺RC梁的模态测试发

下降的重要原因之一，其不仅会导致钢筋有效面积现，钢筋锈蚀会导致高阶模态的阻尼比增大，但第1

减小，还会使保护层混凝土开裂以及钢筋与包围混