| 混凝土结构锈胀开裂的扩展有限元数值分析 |
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| 引用本文： | 朱杰,方从启.混凝土结构锈胀开裂的扩展有限元数值分析[J].上海力学,2013,34(1):32-40. |
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| 作者姓名： | 朱杰 方从启 |
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| 作者单位： | 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院土木工程系,上海,200240 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(51178264);铁道部科技研究开发计划项目(J2011G003) |
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| 摘 要： | 依据非均匀锈胀理论提出钢筋锈胀作用的计算方法,应用扩展有限元法(XFEM)建立了钢筋锈胀保护层开裂的有限元模型.数值分析表明:采用XFEM与混凝土黏聚力模型能有效模拟混凝土开裂及裂纹扩展,避免了网格重剖分的问题;预裂纹的存在抑制了混凝土裂纹萌生,却加速了裂纹扩展贯通保护层,且萌生始于预裂纹尖端,而非钢筋-混凝土锈蚀层界面处;初始无损伤结构裂纹萌生位置对称分布于锈蚀层界面一定范围内,裂尖距交界面距离越大,单元受锈胀影响越小,最终贯通保护层主要是锈胀位移与锈蚀产物渗入裂缝产生作用力共同作用的结果,且裂纹扩展角趋于120°;提高混凝土等级和增大保护层厚度能有效延缓锈胀裂缝的产生与发展,有利于提高结构耐久性.
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| 关 键 词： | 混凝土结构 扩展有限元法 锈蚀 保护层 裂纹扩展 数值模拟 |
Extended Finite Element Numerical Analysis of Cracking Propagation due to Reinforcement Corrosion in Concrete Structures |
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| ZHU Jie
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FANG Cong-qi.Extended Finite Element Numerical Analysis of Cracking Propagation due to Reinforcement Corrosion in Concrete Structures[J].Chinese Quarterly Mechanics,2013,34(1):32-40. |
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| Authors: | ZHU Jie FANG Cong-qi |
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| Institution: | (School of Naval Architecture,Ocean and Civil Engineering,Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200240,China) |
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