含钢筋锈坑混凝土梁抗冲击性能数值模拟研究

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作者 潘颉 陶俊林 李洪祥 《安全》 2025年第3期40-47,共8页

为研究锈蚀钢筋混凝土梁抗冲击性能,本文采用数值模拟方法,从锈蚀率、冲击速度、锈蚀钢筋数量与位置等方面进行分析,抗冲击性能主要从跨中位移、冲击力等进行表征。结果表明:冲击速度为5 m/s时,锈蚀率从0%增加到15%,梁的跨中位移增加11.... 为研究锈蚀钢筋混凝土梁抗冲击性能,本文采用数值模拟方法,从锈蚀率、冲击速度、锈蚀钢筋数量与位置等方面进行分析,抗冲击性能主要从跨中位移、冲击力等进行表征。结果表明:冲击速度为5 m/s时,锈蚀率从0%增加到15%,梁的跨中位移增加11.85%,即跨中位移随着锈蚀率的增加而增加;锈蚀率为10%,冲击速度为3~7 m/s时,梁跨中位移峰值增加了4.1%~7.7%;冲击持续时间随着冲击速度的增加而增加,在每一个速度下,锈蚀后冲击持续时间增加了4.84%左右。钢筋锈蚀会导致钢筋混凝土梁抗冲击性能减弱,研究成果可为锈蚀钢筋混凝土结构的加固提供参考。 展开更多

关键词 锈蚀钢筋混凝土梁 冲击荷载 锈坑 抗冲击性能 数值模拟

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锈坑应力集中对钢筋力学性能的影响 被引量：29

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作者 安琳 欧阳平 郑亚明 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期940-944,共5页

为了揭示锈蚀钢筋力学性能退化现象的本质,用锈后钢筋的最大截面损失率来表征其力学性能的变化.利用电化学快速锈蚀方法,获得了质量损失率在0～55%之间不同锈蚀程度的HRB335热轧钢筋.根据锈坑深度和残余截面周长的量测值及锈蚀形态,判... 为了揭示锈蚀钢筋力学性能退化现象的本质,用锈后钢筋的最大截面损失率来表征其力学性能的变化.利用电化学快速锈蚀方法,获得了质量损失率在0～55%之间不同锈蚀程度的HRB335热轧钢筋.根据锈坑深度和残余截面周长的量测值及锈蚀形态,判断截面削弱最严重的位置,并估算出最大截面损失率,建立了锈蚀钢筋质量损失率与最大截面损失率之间的回归方程.通过静拉伸试验得到了锈蚀钢筋试件的名义强度值和断后延伸率.实验结果表明:锈蚀钢筋与未锈钢筋的名义强度比可近似取锈后钢筋的最大残余面积率,受锈坑应力集中的影响甚微;锈蚀钢筋的断后延伸率随最大截面损失率呈指数下降,受锈坑应力集中的影响显著.模拟锈坑的有限元分析结果与实验结果相同.锈蚀钢筋的脆性化倾向可能导致的结构或构件脆性破坏在评估和加固锈后钢筋混凝土结构时应予以重视. 展开更多

关键词 锈坑 应力集中 塑性 名义强度 质量损失率 最大截面损失率

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钢闸门定轮存在锈坑时轮轨接触的有限元分析 被引量：1

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作者 郑圣义 俞人杰 滕楷 《人民黄河》 CAS 北大核心 2017年第4期99-103,共5页

定轮与轨道自身的性能以及两者之间的接触对于定轮式平面闸门支承系统的承载能力有直接影响。为了研究定轮上锈坑的存在对轮轨接触的安全适用性、耐用性的影响,以某电站高压事故闸门为例,采用ABAQUS对定轮存在锈坑时的轮轨接触进行了有... 定轮与轨道自身的性能以及两者之间的接触对于定轮式平面闸门支承系统的承载能力有直接影响。为了研究定轮上锈坑的存在对轮轨接触的安全适用性、耐用性的影响,以某电站高压事故闸门为例,采用ABAQUS对定轮存在锈坑时的轮轨接触进行了有限元分析。将锈坑分为不同半径和不同深度两种工况,从应力与变形两方面进行对比分析。结果表明:当锈坑深度相同时,接触椭圆的面积随着锈坑半径的增大而增大,但增幅很小,最大等效应力与最大剪应力均随锈坑半径的增大呈递增趋势;当锈坑半径相同时,深度对等效应力的影响较小,对剪应力及其位置的影响较大。 展开更多

关键词 平面钢闸门 支承体系 锈坑 轮轨接触 有限元分析

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锈坑尺寸变化对钢板应力集中及疲劳寿命的影响

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作者 张海龙 秦广冲 米永刚 《钢结构》 北大核心 2017年第6期111-114,98,共5页

讨论了3种不同环境下腐蚀钢板表面形貌特征,通过假设锈蚀坑的近似几何尺寸,利用ANSYS及n Code Design Life软件,分析锈坑尺寸变化对钢板应力集中系数及疲劳寿命的影响规律。结果表明,随着锈坑深径比和宽长比的增大,应力集中系数逐渐增... 讨论了3种不同环境下腐蚀钢板表面形貌特征,通过假设锈蚀坑的近似几何尺寸,利用ANSYS及n Code Design Life软件,分析锈坑尺寸变化对钢板应力集中系数及疲劳寿命的影响规律。结果表明,随着锈坑深径比和宽长比的增大,应力集中系数逐渐增大且疲劳寿命逐渐减小并趋于稳定;基于深径比及宽长比的半椭球体锈坑应力集中系数计算模型,得出锈坑深度相对于半径对疲劳寿命影响逐渐增大,锈坑宽度相对于长度对疲劳寿命影响逐渐增大的基本规律。 展开更多

关键词 钢板 锈坑 尺寸变化 应力集中 疲劳寿命

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锈坑对钢筋高温后力学性能的影响 被引量：1

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作者 刘崇勋 巴光忠 +1 位作者 郑欣欣 周家欣 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期924-930,共7页

为了研究高温后钢筋锈坑的应力分布,通过机械加工来模拟锈蚀钢筋并研究了钢筋在高温后力学性能的变化,最后采用有限元软件计算了模拟锈坑的应力分布.结果表明:对于带有单个模拟锈坑的试件,相同条件下双曲线形锈坑的应力集中系数大于椭... 为了研究高温后钢筋锈坑的应力分布,通过机械加工来模拟锈蚀钢筋并研究了钢筋在高温后力学性能的变化,最后采用有限元软件计算了模拟锈坑的应力分布.结果表明:对于带有单个模拟锈坑的试件,相同条件下双曲线形锈坑的应力集中系数大于椭圆形锈坑;当模拟锈坑的宽度相同时,其应力集中系数随着深宽比的增大而增大;当经历800℃的高温作用后,模拟锈坑的应力集中系数较常温时下降了10%左右;对于带有2个模拟锈坑的试件,锈坑夹角在30°~90°时的应力集中系数明显增加. 展开更多

关键词 热轧钢筋 锈坑 高温 应力集中系数 有限元分析

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基于分水岭算法的锈蚀钢板表面锈坑密度与锈坑深度变化研究

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作者 李琦 余斌 +2 位作者 李军委 肖新萌 赵健 《建筑结构》 北大核心 2023年第S01期1472-1476,共5页

对处于腐蚀环境下的的锈蚀钢板开展了4个批次的人工加速腐蚀试验,利用三维形貌扫描仪对腐蚀钢板表面进行形貌扫描,得出腐蚀钢板表面的形貌特征,并利用自编计算程序对锈蚀钢板模型进行计算,得出了锈蚀钢板表面锈坑数、锈坑密度以及蚀坑... 对处于腐蚀环境下的的锈蚀钢板开展了4个批次的人工加速腐蚀试验,利用三维形貌扫描仪对腐蚀钢板表面进行形貌扫描,得出腐蚀钢板表面的形貌特征,并利用自编计算程序对锈蚀钢板模型进行计算,得出了锈蚀钢板表面锈坑数、锈坑密度以及蚀坑深度。得出了,随着腐蚀龄期的增长,细小的锈坑之间会相互链接,形成更大的锈坑;而在锈蚀初期,锈坑密度为最大值,之后随着腐蚀龄期的不断增加,锈坑密度呈现起伏的变化;而对于锈蚀深度,其分布大致服从正态分布,在锈蚀龄期为15个月时,锈蚀深度服从对数正态分布。 展开更多

关键词 中性盐雾 腐蚀形貌 锈坑密度 蚀坑深度

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产生坑蚀后建筑用钢筋S-N曲线中C参数劣化规律的研究 被引量：8

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作者 彭修宁 韦斌凝 薛建阳 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2009年第5期627-630,662,共5页

钢筋的疲劳强度主要决定于最大应力处附近的局部应力情况,因此应力集中处的疲劳强度往往比光滑部分低,常常成为钢筋的薄弱环节,在对32个试件进行试验研究的基础上分析了锈坑(宏电池腐蚀)对钢筋疲劳性能的影响,提出了产生锈坑后建筑用钢... 钢筋的疲劳强度主要决定于最大应力处附近的局部应力情况,因此应力集中处的疲劳强度往往比光滑部分低,常常成为钢筋的薄弱环节,在对32个试件进行试验研究的基础上分析了锈坑(宏电池腐蚀)对钢筋疲劳性能的影响,提出了产生锈坑后建筑用钢筋疲劳S-N曲线中C参数的劣化规律,C值的劣化大致可分为三个阶段:第一阶段钢筋的锈蚀量很小(锈坑深度很浅),C值的下降规律不明显;第二阶段随着钢筋锈坑深度的增长,C值呈线性下降规律;第三阶段当锈坑深度达到一定数值后,C值将有急剧下降的趋势. 展开更多

关键词 锈坑 腐蚀 S-N曲线 疲劳

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基于ANSYS的锈蚀钢筋在静载下的力学性能研究

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作者 杨琴 郭丽娟 《四川建材》 2021年第7期62-62,87,共2页

为了研究锈坑对钢筋静载作用下的受力性能,利用ANSYS有限元软件建立带有不同深度和长度锈坑的钢筋模型,对其施加不同大小的静力荷载。结果发现,带有锈坑的钢筋在锈坑周边及其底部有明显的应力集中现象,随着锈坑深度的增加,应力集中现象... 为了研究锈坑对钢筋静载作用下的受力性能,利用ANSYS有限元软件建立带有不同深度和长度锈坑的钢筋模型,对其施加不同大小的静力荷载。结果发现,带有锈坑的钢筋在锈坑周边及其底部有明显的应力集中现象,随着锈坑深度的增加,应力集中现象越发明显,随着锈坑增加,应力集中位置由锈坑四周往锈坑底部发生转移,研究表明锈坑引起的钢筋最大截面损失率是影响钢筋力学性能下降的主要原因。 展开更多

关键词 锈坑 有限元 应力集中 应力重分布

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锈蚀钢筋力学性能研究 被引量：3

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作者 宋嘉文 詹元 +1 位作者 金慧珍 徐德进 《低温建筑技术》 2011年第6期8-10,共3页

采用各种不同的锈坑形态模拟钢筋锈蚀后的力学性能,研究发现钢筋的力学性能不仅同锈坑的深度有关系,同时锈坑宽度的变化对钢筋力学性能的影响也有很大的关系。同时在钢筋锈蚀深度和宽度一致的情况下,钢筋的最大截面损失率对钢筋的极限... 采用各种不同的锈坑形态模拟钢筋锈蚀后的力学性能,研究发现钢筋的力学性能不仅同锈坑的深度有关系,同时锈坑宽度的变化对钢筋力学性能的影响也有很大的关系。同时在钢筋锈蚀深度和宽度一致的情况下,钢筋的最大截面损失率对钢筋的极限荷载也有很大的影响。 展开更多

关键词 钢筋 锈坑 力学性能

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基于生死单元的腐蚀钢材表面蚀坑模拟

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作者 张义九 《江西建材》 2016年第17期4-4,共1页

钢材锈蚀之后,表面会产生大量锈坑,而锈坑具有随机性和不规则性,为灵活模拟锈坑,利用ansys有限元分析软件,首先通过几何建模与生死单元建模两种方法,分别模拟同一种有规则锈坑,然后加载进行力学计算,得出锈蚀钢材应力分布特征和应力集... 钢材锈蚀之后,表面会产生大量锈坑,而锈坑具有随机性和不规则性,为灵活模拟锈坑,利用ansys有限元分析软件,首先通过几何建模与生死单元建模两种方法,分别模拟同一种有规则锈坑,然后加载进行力学计算,得出锈蚀钢材应力分布特征和应力集中程度,进行比较分析以验证生死单元法的有效性;最后将实验所得部分锈蚀钢材表面数据,利用生死单元法进行建模并加载分析。 展开更多

关键词 锈蚀钢材 表面锈坑 有限元 生死单元

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海洋环境下锈蚀Q690高强钢力学性能退化研究 被引量：3

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作者 郭宏超 张思嘉 +3 位作者 李彤宇 张大伟 李炎隆 刘云贺 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2021年第8期184-189,125,共7页

在周期性浸润和湿热环境下对Q690高强钢进行0~100 d的加速腐蚀试验,通过单轴拉伸试验研究了钢材力学性能的退化规律,采用二次塑流模型建立了锈蚀试件的应力-应变退化本构模型,得到了参数s1、s2随腐蚀时间变化的关系,对锈蚀试件进行有限... 在周期性浸润和湿热环境下对Q690高强钢进行0~100 d的加速腐蚀试验,通过单轴拉伸试验研究了钢材力学性能的退化规律,采用二次塑流模型建立了锈蚀试件的应力-应变退化本构模型,得到了参数s1、s2随腐蚀时间变化的关系,对锈蚀试件进行有限元模拟,并与试验结果进行对比分析。结果表明:由于腐蚀的不断增加,Q690高强钢的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率等力学性能指标都有不同程度的下降,弹性模量在腐蚀前期变化不明显,而腐蚀后期最大下降10.2%。所采用的二次塑流模型能较好地反映腐蚀钢材的本构关系,有限元模拟锈坑对钢材的剥削能较好地反映锈蚀高强钢材的承载力退化规律,与试验结果吻合较好。 展开更多

关键词 Q690高强钢 单轴拉伸 锈坑 海洋环境 二次塑流模型

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