Degradation of bond strength and deformation between TRC-confined seawater sand concrete and BFRP bars under chloride corrosion environment

The interfacial bonding performance between seawater sand concrete and basalt fiber reinforced polymer (BFRP) bars were tested under different textile reinforced concrete (TRC) confinement layers, confinement sequences and chloride salt dry-wet cycles. The results show that TRC confinement can change the failure mode of the specimen and improve the ductility of specimens. With the increase of corrosion age, compared with the specimens with the same restrained layers in the conventional environment, the ultimate bond strength of restrained specimens before corrosion gradually decreases, and the slip value when reaching the ultimate bond strength also slightly decreases. The bond strength of the pre-restrained corroded specimens has the same development trend. Based on the bond-slip model of deformed steel bars and concrete proposed by Eligehansen for the first time in 1983—BPE model, under the control of TRC confinement and corrosion age, the relationship between the TRC confinement layer and the ultimate bond strength and slip of seawater sand concrete and BFRP steel bar is established. By fitting and predicting the ultimate bond strength, corresponding slip value, and corrosion age control of different TRC confinement layers, it is found that the confinement effect will not be significantly improved when the confinement layers exceed 4 layers. Under long-term chloride corrosion, the failure mode of the specimen may still change into splitting failure when the number of restrained layers is small.     

Torsional behavior of GFRP-reinforced concrete pontoon decks with and without an edge cutout

Using glass fiber-reinforced polymer (GFRP) bars in precast concrete pontoon decks in aggressive marine environments would eliminate corrosion problems encountered with steel reinforcement. Although wave action usually subjects pontoon decks to torsion, but little is known about the behavior of such structures. Moreover, nothing is known about the effects of cutouts on the torsional behavior of pontoon decks. This study experimentally investigated the torsional behavior of GFRP-reinforced concrete (RC) pontoon decks in terms of the effect of edge cutouts, reinforcement-bar distribution, and rotation direction. The results show that the bar configuration affected the failure behavior and torsional capacity of the GFRP-reinforced concrete decks under torsion. The decks with double-layer reinforcement exhibited slower and narrower cracking growth in the post-cracking stage than the decks with single-layer reinforcement. In addition, the edge cutouts reduced the cracking torque of the solid rectangular decks by an average 17%. The torsional behavior of the GFRP-reinforced planks can be accurately described by the ACI318-14 equation in the cracking stage, while the decks’ post-cracking torsional rigidity can be predicted accurately from the contribution of the GFRP bars.     

水泥基迁移型钢筋阻锈涂料性能研究

通过强度、握裹力、干湿冷热循环、抗氯离子渗透、阳极极化试验等方法,研究了水泥基迁移型钢筋阻锈涂料各种性能。结果表明该涂料涂刷于钢筋表面可有效抑制钢筋腐蚀,并能提高握裹力,对混凝土性能无不利影响。     

FRP加固负载混凝土柱轴压性能有限元分析

采用有限元方法对不同负载应力水平下短期加载的纤维增强塑料(FRP)布约束混凝土柱轴压性能进行分析,并与已有试验结果做了比较。分析表明:选择合理的分析模型,可以较好地预测FRP布约束混凝土柱轴心受压性能。在此基础上,分析了不同带载应力水平下配筋率、混凝土强度、FRP约束刚度等参数对FRP约束混凝土柱承载力和变形的影响。     

不同环境条件下考虑荷载影响的氯离子扩散模型

钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土构件耐久性破坏的重要因素之一,氯离子侵蚀是海洋环境下钢筋锈蚀的首要因素。根据相关文献给出的不同海洋环境、不同荷载水平作用下混凝土中氯离子扩散的实验数据,通过拟合给出氯离子扩散荷载影响系数与构件应力状态之间的关系式及混凝土表面氯离子浓度随时间变化的统计公式,建立了考虑荷载影响的氯离子扩散模型。多组现场实测数据检验表明,建立的考虑荷载影响的氯离子扩散模型是合理的,具有较好的适用性与实用性。     

Axial compressive behavior of stainless steel tube confined concrete column piers

The steel tube confined concrete (STCC) column piers of marine structures have been proposed in recent years. The main advantages of STCC piers include the convenient construction process and improved core concrete strength. This research presents an experimental investigation on stainless steel tube confined concrete (SSTCC) column piers subjected to axial loading. Thirty two specimens were prepared and tested. Test variables included section shape, steel tube thickness, and concrete strength. Failure modes, axial ultimate compressive strength, strain characteristics, rigidity, confinement effect, and ductility were comprehensively investigated. Test results demonstrated that the main failure modes for circular and square specimens were concrete shear failure and steel tube fracture caused by concrete deformation, respectively. The axial compressive ultimate strength was affected by the tube thickness and concrete strength. The ultimate strength increased with the increase in the confinement factor, and the increasing ratio of the circular specimens was five times to that of square specimens. The differences in axial ultimate compressive strength of SSTCC column piers, carbon steel tube confined concrete column piers, and concrete filled steel tube column piers were also analyzed. Increasing tube thickness could increase the ductility and rigidity of the specimens. Moreover, axial ultimate compressive strengths were calculated and discussed based on different calculation models.     

FRP筋混凝土简支深梁力学性能试验研究

为解决海港工程中钢筋混凝土结构钢筋锈蚀问题,采用纤维增强塑料筋(FRP)代替传统钢筋,开展了不同配筋情况下FRP筋增强混凝土深梁的力学性能试验,对FRP深梁在荷栽作用下的截面特性、裂缝宽度、极限承载力和破坏形式等力学特性进行深入研究,为进一步在工程中开展应用提供了试验参考.     

基于光纤传感器的钢筋腐蚀监测技术研究进展

文章介绍了钢筋在混凝土中的腐蚀机理和常用的光纤传感技术,综述了基于光纤传感器的钢筋腐蚀监测技术的研究进展。最后展望了钢筋腐蚀监测技术要实现工程应用的发展方向。     

考虑桩-土作用的PHC管桩极限变形及其影响因素分析

单调荷载作用下PHC管桩的极限变形是判断结构损伤的一项重要参数。为了解桩、土参数对PHC管桩在单调荷载作用下变形的影响,采用ABAQUS有限元软件的纤维梁单元模型和共结点法,建立考虑桩土相互作用的PHC管桩有限元模型,使用P-y土弹簧模拟桩土相互作用,混凝土采用UCONCRETE03本构模型,预应力纵筋采用USTEEL02本构模型,分析配筋率、桩基入土深度、土体不排水抗剪强度、轴压比等参数对PHC管桩极限变形的影响规律。计算结果表明:桩基极限位移随桩基配筋率的提高而增加,但随桩基入土深度、土体不排水抗剪强度、轴压比的增加而减少,并拟合单调荷载作用下的PHC桩基极限位移的计算公式。     

纤维增强塑料（FRP）筋混凝土结构在港口工程中的应用

为解决海港工程中钢筋混凝土结构钢筋锈蚀问题，采用纤维增强塑料（FRP）筋代替传统钢筋，结合国内外相关规范，提出了港口工程中适用的FRP筋增强混凝土构件的设计计算方法，并对不同的设计控制指标进行了足尺寸构件力学性能试验验证，同时在某出运码头部分节段全部采用纤维增强塑料（FRP）替代钢筋工程试验，为解决港口工程耐久性问题提供了良好的工程实例。     

钢筋混凝土结构钢筋锈蚀模型及影响因素分析

在海洋环境下,钢筋混凝土构件的物理、力学特性随时间发生明显变化,使结构的安全度降低。影响钢筋混凝土构件耐久性的主要原因是钢筋锈蚀。关于钢筋锈蚀计算,有多种计算模型,不同计算模型的计算结果存在着较大差异,计算模型中相关参数的取值也有很多不同研究成果。本文通过算例,对各种模型及其相关参数的影响进行比较分析,可为钢筋混凝土结构耐久性设计和开展进一步研究工作提供参考。     

海洋环境下钢筋混凝土构件抗力随时间变化模型研究

考虑混凝土强度变化、钢筋锈蚀过程、混凝土碳化和钢筋锈蚀引起的混凝土与钢筋之间粘结能力的改变等因素,建立了高桩码头钢筋混凝土构件抗力随时间变化的随机过程模型。通过算例研究了混凝土碳化、氯离子侵蚀、混凝土强度、构件所处水位等对高桩码头钢筋混凝土构件抗力的影响。并提出海洋环境条件和使用荷载作用下钢筋混凝土构件的累积损伤、裂缝宽度计算方法、裂缝宽度对氯离子侵蚀速度的影响、以及钢筋混凝土码头健康状态诊断方法等。     

混凝土联锁块软体排施工中撕排现象的解决方法

以长江下游口岸直水道航道治理落成洲守护工程为例,通过分析对护滩带工程施工中混凝土联锁块软体排撕排时的施工条件,在核算当时排体纵向抗拉强度的基础上,结合撕排过程及现象,分析了混凝土联锁块软体排施工时出现撕排的原因,对处理思路及处理方法进行探讨,推荐了通过增加横向活动加筋条进行处理的方法.     

混凝土保护层厚度施工允许偏差

钢筋腐蚀是造成水运工程钢筋混凝土破损的主要原因之一,混凝土保护层是保证钢筋延迟开始腐蚀时间的重要屏障。文中对混凝土保护层厚度施工允许偏差的确定进行了研究和讨论,以合理有效地控制混凝土保护层厚度施工允许偏差,提高水运工程混凝土结构使用寿命。     

对水运工程钢筋混凝土结构实体保护层作用的认识

钢筋腐蚀是造成水运工程钢筋混凝土破损的主要原因之一，混凝土保护层是保证钢筋延迟开始腐蚀的重要屏障。认识保护层的主要作用，对提高水运工程混凝土结构使用寿命具有重要意义。     

氯盐和硫酸盐侵蚀下RC梁受弯性能分析

考虑到氯盐对钢筋锈蚀会引起钢筋横截面损失和粘结强度下降,硫酸盐对混凝土侵蚀会引起混凝土强度改变,因此,建立受腐蚀钢筋混凝土（ reinforced concrete ,RC）梁的有限元分析模型,利用大型有限元ANSYS分析软件,对腐蚀梁的受力性能进行模拟分析,模拟结果与实验结果吻合,说明采用非线性有限元方法分析锈蚀梁受力性能正确有效。     

海工钢筋混凝土构造物维修技术

钢筋混凝土构造物暴露在海洋环境中容易出现钢筋锈蚀引起的耐久性破损,导致结构物整体加速腐蚀破坏,因此及时对破损钢筋混凝土构造物进行维修对延长结构使用寿命具有重要意义.海工钢筋混凝土构造物维修除了考虑修补材料一般性能以外还须考虑施工环境和耐久性问题.随着材料科技和施工技术的发展,人们研发出了适用于海洋环境的各种修补材料和施工工艺,能适用于不同的施工环境和施工要求.系统介绍和分析了目前常用于海工构造物维修中的一些维修新技术.     

含点蚀损伤船体加筋板在纵向压力下的极限强度

针对老龄化船舶结构上的点状腐蚀,利用非线性有限元方法进行计算,分析304个船体加筋板的极限强度,探讨带板柔度、加强筋柔度、腐蚀面积比和腐蚀深度比对纵向压力下含点蚀损伤船体加筋板极限强度的影响,拟合出点状腐蚀下船体加筋板极限强度折减公式并对其适用性进行验证,研究结果具有一定的工程参考意义和价值。     

港口工程钢筋混凝土结构性能退化模型研究

根据应力和氯离子共同作用下港口工程混凝土结构的性能退化机理,确定了描述结构性能退化的参数:以承载力描述结构安全性退化,以刚度和纵向裂缝描述结构适用性退化。考虑了应力大小、持续时间和氯离子对结构性能的综合影响,提出了港口工程钢筋混凝土结构钢筋锈蚀率计算模型。以钢筋锈蚀率为表征参数,通过理论分析和室内试验,建立了港工钢筋混凝土结构承裁力衰减模型、纵向裂缝开展模型和刚度退化模型。     

港口工程钢筋混凝土结构性能退化模型研究

根据应力和氯离子共同作用下港口工程混凝土结构的性能退化机理,确定了描述结构性能退化的参数：以承载 力描述结构安全性退化,以刚度和纵向裂缝描述结构适用性退化。考虑了应力大小、持续时间和氯离子对结构性能的综合 影响,提出了港口工程钢筋混凝土结构钢筋锈蚀率计算模型。以钢筋锈蚀率为表征参数,通过理论分析和室内试验,建立 了港工钢筋混凝土结构承载力衰减模型、纵向裂缝开展模型和刚度退化模型。