基于热力耦合的钢筋混凝土锈胀开裂分析

• 作者: 李威 林士旭 程坤 郭冬梅 项贻强
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 钢筋混凝土结构 氯离子 钢筋锈蚀 混凝土开裂 热力耦合
• 年，卷（期）: 2012,（8）
• 所属期刊栏目: 土木工程
• 页码范围: 1444-1449
• 页数: 6页
• 分类号: TU375
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2012.08.014

摘要

为对锈蚀钢筋混凝土构件开裂问题进行分析,鉴于氯离子扩散控制方程与瞬态热传导控制方程的相似性,根据传统的Fick定律和已有的氯盐环境下钢筋非均匀锈胀模型以及热弹性力学理论,提出钢筋混凝土锈胀开裂模拟的热力耦合方法.对氯离子的扩散采用瞬态热传导方法进行分析模拟,提取各时间步钢筋单元表面的氯离子质量浓度即温度作为混凝土的温度荷载,引入钢筋锈胀的时变等效温度膨胀系数,采用升温膨胀对钢筋的锈胀以及由此引起的混凝土开裂过程进行有限元分析.数值算例表明,该方法可以有效地模拟和分析钢筋的非均匀锈胀和混凝土的裂缝扩展行为.