考虑锈蚀损伤的黏结滑移本构模型

杨丰; 郑山锁; 刘华; 陈嘉晨; 李晓

doi:10.20000/j.1000-0844.20220209004

地震工程学报 ›› 2024, Vol. 46 ›› Issue (01) : 74 -83. DOI: 10.20000/j.1000-0844.20220209004

考虑锈蚀损伤的黏结滑移本构模型

杨丰, 郑山锁, 刘华, 陈嘉晨, 李晓

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摘要

为合理反映钢筋锈蚀后黏结滑移性能劣化对钢筋混凝土(RC)结构抗震性能的影响，在既有黏结应力分布模式的基础上，推导得到钢筋应力-滑移关系，进而通过分析锈蚀对混凝土与钢筋界面黏结滑移机理的影响，建立考虑钢筋锈蚀损伤的黏结滑移本构模型。基于已有拉拔试验结果，与仅考虑纵筋锈蚀率影响的Cheng模型进行对比，验证所建模型的合理性与准确性。基于OpenSees有限元平台，采用纤维梁柱单元和零长度截面单元串联的方式，将所建钢筋黏结滑移模型嵌套于零长度截面单元的钢筋本构中，建立可考虑黏黏结滑移的锈蚀损伤纤维梁柱模型，并通过6根锈蚀RC柱拟静力试验结果验证模型的准确性，结果发现所提考虑黏结滑移的锈蚀RC纤维梁柱模型计算所得滞回曲线与试验滞回曲线吻合良好，累计耗能最大误差不超过15%。此外，通过参数分析研究影响锈蚀钢筋滑移量的因素，结果表明屈服滑移量与极限滑移量随体积配箍率的增大而明显减小，随混凝土保护层与钢筋直径之比(c/d)增大而变化的幅度较小。