氯盐环境下钢筋锈蚀损伤混凝土应力应变本构模型

钟小平, 戴仁礼, 袁承斌, 夏 晋, 彭蓝鸽

(1.扬州大学 建筑科学与工程学院, 江苏 扬州 225127; 2.扬州大学 水利科学与工程学院, 江苏 扬州 225009; 3.浙江大学 结构工程研究所, 浙江 杭州 310058)

对于氯盐环境下的钢筋混凝土结构,氯盐侵蚀及由此引起的钢筋锈蚀膨胀力都将使混凝土产生损伤[1-3].混凝土受到损伤后,其应力-应变本构关系将发生改变,而钢筋锈蚀损伤混凝土应力-应变本构关系是研究服役钢筋混凝土结构剩余承载力和变形性能的基础,也是服役结构非线性有限元分析时必不可少的本构关系.

然而,目前有关氯盐环境下钢筋锈蚀损伤混凝土应力-应变本构关系的研究还很少.先前的研究主要关注了不同环境条件下(温度、湿度、干湿交替等)氯盐单因素作用对混凝土的侵蚀特性[4-5]、损伤机理[6-7]、抗压强度[8]、抗折强度[9]、动力学特性[10-11]及变形性能[12]等方面.研究表明,氯盐腐蚀初期对混凝土抗压强度有一定益处,但后期抗压强度、抗折强度、动力学特性等均有明显降低.这些研究成果为深入分析氯盐腐蚀混凝土的损伤机理及力学性能退化规律提供了理论基础.然而,实际氯盐环境中的混凝土结构损伤尤其是钢筋混凝土梁、柱等的损伤,除了氯盐腐蚀造成的损伤以外,由氯盐侵蚀引起的钢筋锈蚀膨胀力作用于混凝土,也会导致混凝土产生开裂、剥落等损伤[13-14],即混凝土损伤是氯盐腐蚀及由此引起的钢筋锈蚀膨胀损伤共同作用的结果,仅考虑氯盐腐蚀……