钢绞线非均匀锈蚀下混凝土胀裂细观数值模拟

摘要

针对捻制构造钢绞线非均匀锈蚀引起的混凝土胀裂问题，该文建立钢绞线锈蚀产物非均匀膨胀模型和钢绞线非均匀锈蚀下混凝土胀裂细观数值模型。混凝土材料被模拟为由砂浆基质、骨料、界面层所组成的三相复合材料，并通过嵌入黏聚单元模拟由钢绞线非均匀锈蚀导致的混凝土胀裂行为。通过与已有试验对比验证所建模型的合理性，并分析混凝土保护层厚度与骨料含量对锈胀裂缝宽度的影响。结果表明：所建立的非均匀细观数值模型能够合理地模拟钢绞线非均匀锈蚀导致的混凝土胀裂全过程。考虑钢绞线非均匀锈蚀特征可以有效地提高锈胀裂缝预测精度。锈胀裂缝宽度随混凝土保护层厚度减小而增大，随混凝土中骨料含量增大而减小。

关键词

桥梁工程 / 钢绞线锈蚀 / 锈胀开裂 / 非均匀锈蚀 / 细观数值模型