Ensaio de desempenho de aderência-deslizamento da interface aço em forma de H corroído-concreto e modelo constitutivo

LIN Yongjun ,  

YU Guofei ,  

ZHONG Shuiyun ,  

SUN Liwen ,  

ZHANG Jing ,  

摘要

Para estruturas de concreto sem armadura que utilizam perfis de aço em forma de H como esqueleto, foram fabricadas amostras de concreto com aço em forma de H com taxas de corrosão de 0%, 5%, 10%, 15% e 20%. Foram realizados ensaios de empurrão para analisar a relação tensão de aderência-deslizamento na interface aço em forma de H-concreto sob diferentes níveis de corrosão, e propôs-se um método experimental para obter a distribuição da tensão de aderência na interface aço-concreto por meio da medição do deslocamento de compressão na superfície do concreto. Com base nas observações dos ensaios, foram propostas quatro mecânicas microscópicas de aderência: aderência química, aderência mecânica microscópica, aderência mecânica macroscópica e aderência na interface de ferrugem, explicando o efeito da corrosão no desempenho da aderência entre aço em forma de H e concreto. Foi construído um modelo constitutivo da relação tensão de aderência-deslizamento considerando a influência da taxa de corrosão, introduzido um parâmetro de dano da interface e analisado o processo de evolução do dano da interface para diferentes taxas de corrosão. Os resultados mostraram que a rigidez inicial da aderência na interface aço em forma de H-concreto aumenta com a taxa de corrosão, mas após alcançar a tensão de pico, a velocidade de redução da rigidez da interface acelera com o aumento da corrosão; quando a taxa de corrosão do aço em forma de H é alta (≥15%), a curva de aderência-deslizamento da interface apresenta um comportamento de duplo pico, ou seja, sobe, depois desce, sobe novamente e finalmente tende a descer; com o aumento da taxa de corrosão, o efeito da aderência química e mecânica microscópica aumenta gradualmente, enquanto o efeito da aderência mecânica macroscópica e da aderência na interface de ferrugem diminui gradualmente; a expressão constitutiva estabelecida considerando o efeito da taxa de corrosão descreve bem as características da aderência na interface aço em forma de H corrosão-concreto; embora o aumento da taxa de corrosão acelere a degradação da rigidez da interface, seu impacto no grau de dano durante a ruptura da amostra é relativamente limitado.

关键词

Corrosão;aço em forma de H-concreto;comportamento de aderência-deslizamento;ensaio de empurrão;modelo constitutivo

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