嚴寒地區凍融混凝土內鋼筋應力滑移模型 及OpenSEES有限元模擬

吳 偉，馮 虎

(1.黃河水利職業技術學院水利工程學院，開封 475004；2.小流域水利河南省高校工程技術研究中心，開封 475004；3.鄭州大學土木工程學院，鄭州 450001)

0 引 言

混凝土凍融是造成鋼筋混凝土結構力學性能劣化的主要原因之一[1-4]。在我國東北及西北等寒冷地區，由于混凝土遭受凍融循環作用的影響，混凝土力學性能會退化，導致混凝土與鋼筋之間的粘結強度下降，從而引發混凝土內鋼筋的應力滑移增大[5-7]。且隨著混凝土遭受凍融循環次數的增多，混凝土力學性能與粘結性能退化程度越發嚴重，導致了混凝土內鋼筋應力滑移日益增大[8-9]。嚴寒地區混凝土遭受凍融循環作用而引發的鋼筋應力滑移問題嚴重影響了鋼筋混凝土結構的抗震性能并加劇了地震災害風險的發生。

近十幾年來，關于混凝土遭受凍融循環作用方面的研究主要集中于材料力學性能及構件力學性能層次[10-13]。Shang等[14]通過對遭受凍融循環作用后的混凝土立方體進行抗壓強度試驗，揭示了嚴寒地區凍融混凝土強度隨凍融循環作用增大的劣化規律。Duan等[15]研究了箍筋約束及非約束下混凝土強度隨凍融循環次數的退化規律，并提出了相應的應力和應變計算模型。Hasan等[16]先對混凝土立方體進行遭受凍融循環作用的試驗，接著對已凍融混凝土開展了力學行為研究，提出了適用于嚴寒地區的混凝土應力應變計算模型。Yang等[17]研究了凍融鋼筋混凝土剪力墻隨凍融循環次數的抗震性能劣化規律。……