钢筋混凝土论文提纲

论文题目：锈蚀钢筋混凝土柱残余承载力研究

摘要：钢筋混凝土结构是世界上使用率最高的结构之一,广泛用于建筑房屋、桥梁、道路、水利工程等基础设施中,由于混凝土自身的稳定性以及混凝土对内部钢筋有一定保护作用,人们在很长一段时间内都忽视了混凝土耐久性对结构的影响。近年来,随着钢筋混凝土结构数量的不断增多,结构的耐久性问题异常突出,越来越多的钢筋混凝土结构在远未达到其设计使用寿命时就经历了严重的力学性能退化,这在很大程度上威胁了结构的可靠性和安全性。结构耐久性问题引发的不仅仅是环境破坏、资源浪费等问题,甚至导致人员伤亡。因此,钢筋混凝土结构耐久性问题是土木工程基础设施可持续发展的关键问题,有必要对混凝土结构耐久性问题进行深入研究,为实际工程中钢筋混凝土结构的维护、修复项目提供理论参考。在以往研究中多以钢筋混凝土梁构件为主要研究对象,对竖向承重柱构件为主要研究对象的开展较少,并且以往研究多考虑单因素对结构的影响,不符合工程实际。本文以锈蚀钢筋混凝土柱为研究对象,采用试验研究与理论推导相结合的研究方法,从多因素耦合（环境-荷载）的研究角度出发开展钢筋混凝土柱耐久性试验,并建立锈蚀钢筋混凝土柱承载力退化模型,用于定量计算锈蚀钢筋混凝土柱的残余承载力,为制定经济有效的修复、维护策略提供理论依据。本文试验研究部分的主要工作包括:利用自主设计的持续荷载-氯盐喷雾装置对钢筋混凝土柱进行长期性能试验,模拟实际工程中钢筋混凝土柱结构受氯盐环境影响的劣化历程,研究裂缝扩展与锈蚀率之间的关系以及不同持荷下钢筋混凝土柱的残余承载力随锈蚀程度的变化规律。本文理论部分主要工作包括:通过分析钢筋锈蚀引起的试验柱钢筋、混凝土材料损伤机理,构建相应的材料退化模型以及构件强度退化模型,定量计算锈蚀钢筋混凝土柱的轴心受压以及偏心受压残余承载力,并依据锈蚀柱信息绘制对应的弯矩-轴力相互作用曲线（M-N图）,再将理论计算结果与试验测得结果进行对比校核,最终形成锈蚀钢筋混凝土柱残余承载力退化模型。试验结果与理论结果对比表明,本文建立的锈蚀钢筋混凝土柱残余承载力退化模型不仅可以定量评估钢筋混凝土结构的力学性能,同时可以在钢筋混凝土结构的锈蚀损伤寿命期内提供最优修复加固方案,为实际工程提供一定程度的理论参考。

关键词：钢筋混凝土柱;钢筋锈蚀;多因素耦合作用;残余承载力;退化模型

学科专业：交通运输工程（专业学位）

摘要

abstract

主要符号说明

第一章 绪论

1.1 前言

1.2 国内外研究现状

1.2.1 钢筋混凝土结构耐久性研究

1.2.2 锈蚀钢筋混凝土构件耐久性试验研究

1.2.3 锈蚀钢筋混凝土构件耐久性理论研究

1.2.4 现有研究中存在的主要问题

1.3 本文研究内容

第二章 锈蚀钢筋混凝土柱材料劣化

2.1 引言

2.2 钢筋、混凝土材料退化模型

2.2.1 钢筋锈蚀

2.2.2 混凝土保护层的开裂

2.2.3 混凝土横截面的损伤

2.2.4 受压区高度变化

2.3 钢筋混凝土柱结构强度退化模型

2.3.1 钢筋粘结强度退化

2.3.2 钢筋与混凝土之间应变不协调

2.3.3 钢筋屈曲

2.4 小结

第三章 锈蚀钢筋混凝土柱残余承载力计算模型

3.1 引言

3.2 基本假定

3.2.1 轴心受压柱计算模型基本假定

3.2.2 偏心受压柱计算模型基本假定

3.3 轴心受压柱残余承载力退化模型

3.4 偏心受压柱残余承载力计算模型

3.4.1 大、小偏心受压界限状态(e=ej)

3.4.2 小偏心受压状态(e

3.4.3 大偏心受压状态(e>ej)

3.5 锈蚀柱残余承载力计算流程

3.6 计算模型验证

3.6.1 锈蚀柱材料损伤模型与残余承载力计算模型验证

3.6.2 锈蚀柱残余承载力模型验证

3.7 小结

第四章 荷载与环境耦合作用下锈蚀钢筋混凝土柱承载力试验

4.1 引言

4.2 试验设计与试件制作

4.2.1 试验设计

4.2.2 试件制作

4.2.3 试件分组

4.3 测试内容与试验装置

4.3.1 试验测试内容

4.3.2 长期性能试验装置

4.4 试件原材料性能测试

4.4.1 钢筋性能

4.4.2 混凝土性能

4.5 构件裂缝扩展情况

4.6 小结

第五章 总结

5.1 研究结论

5.2 本课题今后需进一步研究的地方

参考文献

致谢