钢筋肋纹尺寸对钢筋-混凝土抗拔性能数值分析

徐 进 周逸枫 赵宴增

（南京工业大学， 江苏 南京 211816）

0 引言

地下结构物长期处于地下水环境，若混凝土存在一定裂缝，地下水和空气能沿着裂缝侵入构件内部[1]，在氯离子扩散模型中通过修正Fick 第二定律扩散方程的氯离子扩散系数[2]，并产生铁锈等锈胀物。在锈胀应力作用下，混凝土裂缝进一步发展，锈蚀速率随之加快[3]。随着锈胀裂缝的展开，混凝土和钢筋之间的接触面积减小[4]，导致钢筋与混凝土的界面粘结强度与咬合性能大幅降低[5]，严重影响着地下结构物的承载力和耐久性。不少学者通过数值软件模拟钢筋锈蚀对地下结构物的承载力影响，其技术路径通常为修正钢筋与混凝土之间的弹簧模型刚度[6]，使其发生一定的衰减，进而实现钢筋与混凝土粘结强度降低的模拟。钢筋与混凝土之间的粘结强度主要由钢筋与混凝土间的胶结力、摩擦力以及钢筋肋纹与混凝土机械咬合力三部分组成，其中机械咬合力起主导作用[7]。在钢筋-混凝土试件拉拔的数值模拟过程中，研究人员往往忽略了钢筋肋纹的高度和宽度对钢筋-混凝土抗拔性能的影响，然而，钢筋制成运往施工现场后，往往因受潮而发生初始锈蚀[8]，钢筋肋纹的高度和宽度已有一定程度的降低，存在钢筋肋纹初始损耗。由于钢筋肋纹是钢筋-混凝土粘结界面机械咬合力的关键因素，若是在分析钢筋锈蚀对钢筋-混凝土抗拔性能时忽略了钢筋肋纹的初始锈损，将对数值模拟结果产生较大的影响。……