中国博士后科学基金(2014M552127)
- 作品数：8 被引量：71H指数：5
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- 锈蚀钢筋截面面积分析及强度概率模型被引量：3
- 2015年
- 为了研究锈蚀钢筋截面面积和强度的均值与标准差分布规律,主要开展了以下工作:1结合246根直径分别为16、22、28mm的HRB335带肋锈蚀钢筋拉伸试验,通过对锈蚀钢筋实际蚀坑截面模拟,提出了一种新的锈蚀钢筋截面面积损失计算模型,实测结果验证了模型的可靠性;2基于试验数据,对锈蚀钢筋面积损失分布参数进行了统计分析。研究了不同直径和锈蚀程度对钢筋截面面积分布的影响规律,研究发现:截面面积分布离散性较大,但在显著性水平为0.05时均服从正态分布,分布形态与直径无显著关系,与锈蚀程度有关;3建立了锈蚀率不大于25%时锈蚀钢筋截面面积和名义屈服强度均值与标准差计算模型,锈蚀钢筋截面面积和强度测试统计结果分析表明:截面面积和屈服强度的均值与标准差计算模型具有一定的可靠性,可用于实际桥梁工程预测结构抗力。
- 彭建新阳逸鸣张建仁
- 关键词：锈蚀钢筋截面面积
- 氯盐侵蚀下钢筋混凝土氯离子扩散系数试验及其概率分析被引量：23
- 2014年
- 为了研究混凝土中氯离子渗透机理及其空间分布对结构锈蚀的影响，利用人工气候环境模拟箱对混凝土试件进行氯盐喷雾试验，研究了自然扩散条件下不同水灰比混凝土试件氯离子扩散规律。基于实测数据，建立了混凝土中氯离子扩散系数随氯盐侵蚀深度及水灰比变化的计算模型。考虑扩散系数以及混凝土强度等参数的空间变异性，基于随机场理论，建立了RC结构锈蚀开始时间的时空可靠度模型。研究结果表明：混凝土中氯离子扩散系数随水灰比提高而提高，氯离子渗透速度随着渗透深度增加而减慢；考虑时空变异性的氯离子侵蚀下结构锈蚀发生概率比不考虑时空变异性下高13．1％～18．5％，基于所提出的动态扩散系数模型的结构锈蚀发生时间比静态扩散系数时要提前约16．7％。
- 彭建新王华张建仁胡守旺刘扬
- 关键词：桥梁工程氯离子
- 锈蚀RC梁抗弯性能试验与数值分析被引量：17
- 2015年
- 为了给锈蚀RC结构性能退化评估提供参考,制作了12片RC梁和5个粘结试件,通电加速腐蚀RC梁和粘结试件,考虑不同锈蚀率和保护层厚度对锈蚀梁性能退化的影响,建立可以考虑粘结滑移的锈蚀梁性能退化的有限元模型,研究锈蚀梁的抗弯性能退化机理。结果表明:保护层厚度为25mm时,梁挠度的增加速率随着锈蚀率的增大而增大,而当保护层厚度分别达到30mm和35mm时,锈蚀梁与未锈蚀梁的挠度随荷载增加的速率差别不大;锈蚀破坏了结构的整体性、刚度以及钢筋与混凝土的粘结作用,是结构性能退化的主要原因;考虑粘结滑移的有限元数值模拟结果与试验结果较为吻合。
- 彭建新胡守旺宋波张建仁
- 关键词：桥梁工程数值模拟粘结滑移
- 锚贴钢板加固锈蚀钢筋混凝土梁试验研究被引量：8
- 2015年
- 为了研究锈蚀钢筋混凝土梁采用钢板锚贴加固后的力学性能,设计了12根钢筋混凝土梁,以设计锈蚀率为10%进行电化学快速锈蚀。在锚贴钢板加固前进行预压试验,裂缝宽度控制为0.2mm。按保护层厚度分为3组,每组1根对比梁,其余3根分别按钢板厚度3、4、5mm进行锚贴钢板加固。加载对比试验研究表明：锚贴钢板加固锈蚀钢筋混凝土梁的跨中截面应变基本符合平截面假定,正常使用性能得到明显改善,且极限承载力亦有明显提高。锚贴钢板有效地减小了锈蚀钢筋混凝土梁的裂缝宽度和裂缝延伸高度,在相同保护层和锈蚀率相近时,钢板厚度增加3~5mm导致其挠度减小,且减小幅度为13%~51%。保护层厚度对加固梁的极限承载力影响不明显。
- 彭建新李炬唐皇张建仁
- 关键词：钢筋混凝土梁钢板裂缝挠度承载力
- 考虑空间变量的氯盐环境下RC简支梁桥失效概率分析被引量：11
- 2014年
- 桥梁结构常规失效概率计算主要集中在关键截面,但在腐蚀环境下,蚀坑分布具有空间特征,关键截面可能随之发生变化。因此,基于一维随机场理论,考虑混凝土强度、混凝土表面氯离子浓度以及扩散系数等参数的空间分布特性,使用平方指数自相关函数,建立氯盐环境下RC简支梁桥的空间时变可靠度模型,计算腐蚀环境下的结构失效概率。通过将荷载场、材料场和腐蚀介质场离散为随机变量,合理选取的相关长度d和波动系数θ,结合空间均值法,计算了氯盐环境下简支RC梁桥服役期的随机失效概率。研究表明:考虑参数空间特征时的RC梁桥失效概率比不考虑空间分布特征时高18%,寿命期超载作用导致桥梁结构失效概率是正常运营条件下的6倍,因此需要严格管理车辆荷载,延长桥梁服役寿命。
- 彭建新胡守旺张建仁
- 关键词：RC梁桥时变可靠度氯盐环境
- 锚贴钢板加固RC锈蚀梁承载力计算方法与试验研究被引量：11
- 2015年
- 基于桁架理论模型,定量考虑锈蚀钢筋力学性能、加固钢板厚度、粘胶层粘结强度、保护层厚度对承载力的影响,建立了RC梁锈蚀锚贴加固后极限承载力的计算公式。通过对9片锚贴钢板加固锈蚀梁、3片锈蚀梁以及3片不锈蚀加固梁的试验研究,验证了理论模型的正确性。试验研究和公式计算表明在锈蚀率接近和保护层厚度相同的情况下,钢板厚度每提高1mm,承载力大小提高15k N^20k N,在锈蚀率大小不同的情况下,锈蚀率增加2%~3%,承载力降低大约10k N。
- 张建仁唐皇彭建新李炬
- 关键词：RC梁锈蚀承载力计算方法
- 锈蚀钢筋蚀坑特征分析及其对力学性能的影响被引量：5
- 2015年
- 通过对126根锈蚀钢筋进行拉伸试验,研究了蚀坑特征及其锈蚀后力学性能。研究发现,锈蚀钢筋最大名义屈服强度较标准试件提高了7.65%,伸长率下降最大可达52.94%;锈蚀钢筋拉伸试验后断口形态为锯齿式断口和劈裂式断口;蚀坑最大深度、宽度、长度分别不超过8,15,16mm,并且三者的对数值与质量锈蚀率呈线性关系,深宽比与质量锈蚀率呈指数关系。还建立了与深宽比均值相关的名义屈服强度的退化模型和计算模型。
- 彭建新阳逸鸣唐皇张建仁刘扬
- 关键词：锈蚀钢筋力学性能断口特征
- 考虑二次受力状态下钢板加固锈蚀RC梁抗弯刚度计算方法和试验研究被引量：5
- 2015年
- 考虑工程中RC桥梁存在二次受力的情况以及钢板与混凝土之间的协同工作系数,同时引入改进的坑蚀模型,建立了钢板加固锈蚀RC梁抗弯刚度理论模型。通过9根钢板加固锈蚀RC梁抗弯弹性试验验证了理论模型的正确性,对比了考虑二次受力和不考虑二次受力状态下试验梁的刚度。结果表明,二次受力状态下挠度理论值与试验值比值的均值和变异系数分别为1.02和0.13,理论推导的数值与试验值较为吻合。钢板加固能够有效提升锈蚀RC梁的抗弯刚度,不考虑二次受力的试验梁刚度被高估了,而不考虑钢板与混凝土间变形协调的试验梁刚度被低估了。
- 唐皇彭建新张建仁
- 关键词：二次受力钢板加固抗弯刚度
