钢筋锈胀引发混凝土保护层开裂破坏的细观数值研究

来源：计算力学学报杂志2015年第6期北京时间：

作者：杜修力,金浏

单位：北京工业大学 城市与工程安全减灾教育部重点实验室, 北京 100124,北京工业大学 城市与工程安全减灾教育部重点实验室, 北京 100124

摘要：钢筋锈蚀膨胀引起保护层混凝土开裂是影响钢筋混凝土结构耐久性和服役寿命的重要因素。考虑到混凝土细观结构组成对保护层破坏模式的影响,从细观角度出发,将混凝土看作由骨料、砂浆基质及两者间界面过渡区组成的三相复合材料,建立了描述钢筋锈胀力学行为的混凝土随机骨料模型。采用塑性损伤本构关系模型来表征砂浆基质和过渡区界面的力学行为,假定钢筋均匀锈蚀,对钢筋锈胀引起的混凝土保护层开裂破坏过程进行了细观数值研究。对比了宏观均匀模型与细观非均质模型下获得的保护层破坏模式,探讨了径厚比(c/d)、钢筋位置(中部和角区)及混凝土拉伸强度对保护层破坏模式及保护层胀裂时钢筋锈蚀水平的影响,得到了一些有益结论。

关键词：混凝土保护层,细观尺度,钢筋锈蚀,拉伸破坏,锈蚀水平,数值模拟,

基金资助：国家973计划(2011CB013600);北京市自然科学基金重大(8100001)资助项目.