锈蚀钢筋混凝土桥墩滞回性能的数值模拟

基于钢筋混凝土桥墩低周反复荷载试验结果,利用ANSYS有限元分析软件,建立桥墩的有限元计算模型,并对其进行承载力验证及低周反复荷载试验下全过程的非线性有限元分析,与相应试验结论吻合较好.通过施加温度场模拟钢筋锈胀力对混凝土桥墩的作用,进一步研究钢筋锈蚀后桥墩在不同锈蚀率下滞回曲线、骨架曲线以及桥墩耗能能力.分析比较表明:用温度场模拟钢筋锈胀力对混凝土桥墩的作用可以取得令人满意的结果.本方法可供锈蚀桥墩的抗震性能研究参考.     

现役海港码头钢筋混凝土受弯构件承载力评估方法

在分析钢筋锈蚀造成钢筋混凝土构件力学性能退化的基础上,根据海港码头混凝土构件中钢筋锈蚀规律及混凝土保护层锈胀裂缝宽度与钢筋锈蚀深度的关系,建立了混凝土保护层锈胀开裂前和锈胀开裂后现役海港码头钢筋混凝土受弯构件承载力评估模型,可为现役海港码头钢筋混凝土结构耐久性评估及构件修复决策提供理论依据。     

锈蚀钢筋混凝土小偏心受压构件承载力评估方法

混凝土中钢筋锈蚀造成结构性能退化进而影响到结构的承载力,本文在已有研究成果的基础上,立足现行计算理论,提出锈蚀小偏心受压构件承载力计算模型,并提供验证,为混凝土结构耐久性评估提供科学依据。     

钢筋坑蚀对混凝土柱偏压性能的影响

坑蚀是混凝土钢筋锈蚀的主要形式之一。与钢筋均匀锈蚀相比,钢筋坑蚀具有显著的不确定性和更大的截面损失等特点,对混凝土构件的性能具有一定的影响。借助Monte Carlo模拟,分析了锈蚀钢筋混凝土柱的偏压抗力性能,研究了钢筋坑蚀对混凝土偏压柱承载能力的影响。结果表明,钢筋坑蚀的随机性对柱的可靠性有很大影响,钢筋坑蚀构件承载力的下降速度比均匀锈蚀更快,对柱的耐久性具有潜在危害。     

不同应力状态下钢筋混凝土梁加速腐蚀试验研究*

开展了不同应力状态下钢筋混凝土梁电解液加速腐蚀试验,研究了加速腐蚀试验中通电时间、钢筋腐蚀率和荷载水平等外界条件对试验构件力学性能的影响,分析了钢筋锈蚀过程中梁截面应变变化和锈蚀裂缝产生情况,为进一步开展应力状态下钢筋混凝土梁的研究提供了试验参考。     

混凝土内自然锈蚀钢筋力学性能试验及数值模拟

为了分析受盐侵蚀作用后混凝土内锈蚀钢筋的力学性能退化规律,对预制开裂混凝土构件进行了近4年的"氯盐干湿循环——自然锈蚀"试验,从而得到了一批局部坑蚀明显、且呈现全面锈蚀的钢筋样本.通过锈蚀钢筋的坑蚀深度测定、拉伸试验以及有限元分析等研究,对其锈蚀表面特性、力学性能退化规律以及数值计算模型的有效性进行了探讨.研究结果表明:氯盐干湿环境下,裂缝的存在加剧了钢筋局部锈蚀的程度,使钢筋出现局部坑蚀和大面积均匀锈蚀的全面锈蚀;随着平均截面损失率η_(avg)的增加,锈蚀钢筋的屈服平台逐渐缩短,η_(avg)为5.77%时,钢筋屈服平台消失;经回归拟合,锈蚀钢筋的名义屈服强度、名义极限强度及伸长率等性能随η_(avg)(6%)的增大呈线性下降;建立了锈蚀钢筋力学性能预测的有限元模型,其预测值与试验值吻合良好.相关研究结果可为锈蚀钢筋混凝土结构的性能评价提供一定参考.     

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。     

钢管混凝土支架构件受力性能的有限元模拟分析

为能更全面评价钢管混凝土支架构件的受力性能,在模型试验的基础上,采用ANSYS有限元软件对其受力性能进行模拟分析。讨论了构件的承载力、变形和轴向应力分布,并与试验结果进行了对比分析,得出了构件处于大偏心受力的危险截面及其内力分布情况。其结果可以为设计计算提供参考。     

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。     

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。     

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.     

钢护筒与钢筋混凝土协同受力机理数值分析与模型验证

以果园二期桩基为原型,对6个钢护筒与钢筋混凝土短柱结构和2个钢管混凝土短柱进行轴压试验。基于ABAQUS有限元软件,以钢护筒厚度、配筋率、配箍率为参数进行分析。结果表明,钢护筒与钢筋混凝土短柱结构中,钢护筒与箍筋对核心混凝土均有约束作用,且双重约束效应明显,有效抑制混凝土裂缝开展,使结构具有更高的承载力、塑性和韧性。箍筋对混凝土的约束作用对钢护筒与钢筋混凝土短柱的承载力、塑性及延性性能影响显著,随着箍筋间距的减小,构件的承载力及延性性能有明显提高。     

Behavior of circular concrete columns reinforced with hollow composite sections and GFRP bars

Hollow concrete columns (HCCs) constitute a structurally efficient construction system for marine and offshore structures, including bridge piers and piles. Conventionally, HCCs reinforced with steel bars are vulnerable to corrosion and can lose functionality as a result, especially in harsh environments. Moreover, HCCs are subjected to brittle failure behavior by concrete crushing due to the absence of the concrete core. Therefore, this study investigated the use of glass fiber-reinforced polymer (GFRP) bars as a solution for corrosion and the use of hollow composite-reinforced sections (HCRSs) to confine the inner concrete wall in HCCs. Furthermore, this study conducted an in-depth assessment of the effect of the reinforcement configuration and reinforcement ratio on the axial performance of HCCs. Eight HCCs with the same lateral-reinforcement configuration were prepared and tested under monotonic loading until failure. The column design included a column without any longitudinal reinforcement, one reinforced longitudinally with an HCRS, one reinforced longitudinally with GFRP bars, three reinforced with HCRSs and different amounts of GFRP bars (4, 6, and 8 bars), and three reinforced with HCRSs and different diameters of GFRP bars (13, 16, 19 mm). The test results show that longitudinal reinforcement—whether GFRP bars or HCRSs—significantly enhanced the strength and displacement capacities of the HCCs. Increasing the amount of GFRP bars was more effective than increasing the bar diameter in increasing the confined strength and the displacement capacity. The axial-load capacity of the GFRP/HCRS-reinforced HCCs could be accurately estimated by calculating the load contribution of the longitudinal reinforcement, considering the axial strain at the concrete peak strength. A new confinement model considering the combined effect of the longitudinal and transverse reinforcement in the lateral confinement process was also developed.     

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.     

最小二乘平差在纸海图矢量化过程中的应用

在矢量化纸海图时,由于基准点的采样误差,导致转换参数的误差,最终导致电子海图的空间对象的精度不高。本文应用最小二乘法对基准点的采样误差实施平差,提高转换参数的精度,最终可较大幅度地提高电子海图中空间对象的精度     

牺牲阳极阴极保护工程质量控制方法及措施

由于以钢管桩作桩基的码头具有承重大,承受水平荷载大等优点,得到了广泛的应用。但在海洋环境下,钢结构电化学腐蚀的问题非常突出。目前,海水中一般采用阴极保护方法来防止钢桩的电化学侵蚀。文章论述了天津港码头钢结构牺牲阳极阴极保护工程的施工方法和质量控制标准及措施。     

一种新型缓蚀剂对混凝土中钢筋的缓蚀作用

利用线性极化法、失重法、极化曲线、电化学阻抗谱（EIS）等方法,研究了模拟混凝土孔溶液中,一种新型缓蚀剂对钢筋的缓蚀作用和电化学腐蚀行为。结果表明,该缓蚀剂对钢筋具有较好的缓蚀效果;最佳缓蚀剂浓度为2％;该缓蚀剂能有效抑制氯离子对钢筋的腐蚀并对混凝土力学性能无有害影响。其缓蚀作用主要是通过在钢筋表面的竞争吸附形成保护膜从而提高钢筋耐腐蚀性。     

后张预应力混凝土管桩分批张拉预应力损失

后张法预应力混凝土大管桩由于抗弯承载力高和成本低,在港口工程中得到广泛应用。由于大管桩张拉过程中采用多批次张拉,需要精确计算各批钢绞线张拉应力。针对大管桩分批张拉施工技术提出的计算方法可以求解预应力筋的施工控制张拉力,使得每根预应力筋张拉一次即可,无需反复调整张拉力。根据不同张拉顺序的方案,计算出张拉顺序对构件应力和变形的影响,应用于预应力施工方案的优化设计。