循环荷载作用下锈蚀钢材滞回性能与本构模型

作者：王友德; 李超; 史涛; 徐善华

来源：建筑结构学报, 2021, 42(12): 162-172.

DOI：10.14006/j.jzjgxb.2020.0073

• 钢材
• 锈蚀
• 拟静力试验
• 滞回性能
• 混合强化模型
• 本构模型

为研究循环荷载作用下锈蚀钢材的滞回性能,采用人工加速腐蚀及自然暴露腐蚀的方法获取了17组锈蚀试件,并对其开展单调拉伸及循环加载试验,分析了单调拉伸曲线、滞回曲线和骨架曲线等的差异性,得到了锈蚀钢材单调拉伸与滞回性能退化规律,基于混合强化模型提出了材料参数随腐蚀程度、等效塑性应变的退化表达式,进而建立了锈蚀钢材塑性本构模型。研究结果表明:单调拉伸作用下,锈蚀导致钢材屈服平台缩短、抗拉强度和断裂伸长率降低;锈蚀钢材单调曲线和滞回曲线存在显著差别,锈蚀加剧钢材循环强化,循环损伤累积则进一步加剧锈蚀钢材延性退化,造成峰值点应变、断裂应变和滞回耗能大幅降低,但对抗拉强度的影响较小。通过锈蚀钢材塑性本构模型应力-应变模拟曲线与试验曲线的对比,验证了所提模型的可靠性。

• 单位
  西安建筑科技大学; 土木工程学院; 成都基准方中建筑设计有限公司; 陕西有色建设有限公司