锈蚀钢筋表观形貌及本构特征统计分析
钢筋锈蚀是钢筋混凝土结构性能劣化的主要原因。相对于完好钢筋,锈蚀钢筋表观形貌具有非均匀和不确定性,且其基本力学性能也呈现衰变态势。
锈蚀钢筋的力学性能与其表观形貌之间有直接关系。本文对不同的锈蚀钢筋表观形貌信息提取方法的有效性和适用性进行了分析比较,基于3D扫描提取了50根锈蚀钢筋的截面几何参数,并进行了深度的统计学分析。
文章最后基于奇异函数数值计算模型,以上述中提取的锈蚀钢筋的截面信息为研究背景对锈蚀钢筋的本构进行了研究。主要工作和成果如下:(1)对比分析了游标卡尺法、排水法、3D扫描法以及XCT法(三维重构成像X射线显微镜扫描)测试锈蚀钢筋表观形貌测试的有效性。
分别从效率,精度,成本,提取信息总量几个方面进行了比较。试验结果表明:3D扫描法对锈蚀钢筋的表观形貌的特征参数提取最为有效;对于未锈蚀钢筋截面信息测量,卡尺法则更为简单,方便。
(2)采用3D扫描方法对混凝土中通电加速锈蚀的50根锈蚀钢筋的表观形貌特征进行了概率分布和空间分布的深度统计分析,研究了不同锈蚀钢筋特征参数的分布,不同参数指标与质量锈蚀率之间的关系,以及不同参数指标之间的位置 ...