研究了局部区段内锈蚀钢筋暴露、混凝土保护层剥落的钢筋混凝土柱的承载力问题。考虑局部区段内不同钢筋锈蚀率、柱两侧钢筋均暴露的情形,通过理论分析,提出了一种计算局部区段内钢筋锈蚀情况下的偏心受压柱的承载力简化计算模型,并通过实验验证了模型的可行性。

根据实际工程构件中钢筋锈蚀的不均匀性,设计了14根钢筋混凝土梁,并进行了试验梁在两对称集中荷载作用下的抗剪性能试验。通过对不同特征试验梁的裂缝分布、破坏模式和极限承载力的对比分析,研究了一侧剪跨内不同长度局部区段内不同的锈蚀特征对梁受力性能和承载力的影响。结果表明,一侧剪跨局部区段无粘结梁、锈蚀梁的力学性能与正常梁有很大的区别:因局部区段内的完全无粘结,局部区段无粘结梁在无粘结一侧的剪跨区内无斜裂缝,梁可能发生粘结完好一侧的剪切破坏,也可能发生弯曲破坏。对局部区段锈蚀梁,虽然所有的试件均因剪跨内的锈蚀区段而破坏,但随着锈蚀区段长度的增长和其内钢筋锈蚀率的增加,梁呈现出较脆的破坏模式和较低的极限承载力。

对三组钢筋混凝土梁在外荷载和服役环境下的耐久性能进行了试验室模拟研究。运用电化学方法对试件中不同涂层钢筋和无涂层钢筋的阻抗进行了测试和等效电路模拟,结合不同试件的裂缝分布,对模拟结果进行了分析。结果表明,环氧涂层能提高钢筋的耐腐蚀性;加载形式不同会对试件钢筋锈蚀产生不同影响;随盐水腐蚀时间的增加,试件中不同厚度涂层钢筋的抗锈蚀能力也有不同程度的退化。

为讨论不同疲劳荷载范围和钢筋涂层厚度对服役带环氧涂层钢筋混凝土构件力学性能的影响,设计了两组共10根不同涂层厚度的钢筋混凝土试件,分别对其进行50万次、不同疲劳荷载上、下限的加载,并对试件的跨中挠度、钢筋的应变分布进行了分析。分析结果表明:承受较大上、下限疲劳荷载的无涂层和环氧涂层钢筋混凝土试件,相比承受较小上、下限疲劳荷载的同类试件,无涂层钢筋混凝土试件跨中挠度因疲劳荷载上、下限引起的差距随疲劳加载次数的增加而缩小;而涂层钢筋混凝土试件的跨中挠度因疲劳荷载上、下限引起的差距则随加载次数的增加有增大趋势;较大的疲劳荷载产生较大的钢筋应变;较厚涂层钢筋混凝土试件间的钢筋应变均值的差异明显。