吴子涵，殷 鸣，刘 智

(1.江西省水利科学院，江西 南昌 330029；2. 南昌工程学院，江西 南昌 330099；3. 长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北 武汉 430010)

钢筋混凝土是水利工程建设的重要材料，然而长期处于干湿交替的工作环境导致钢筋极易出现锈蚀现象，是当前钢筋混凝土结构耐久性失效的重要原因。钢筋锈蚀会造成钢筋力学性能的削弱，与此同时钢筋与混凝土之间将出现一层锈蚀产物，影响钢筋混凝土之间的黏结滑移性能，并产生锈胀力增大混凝土保护层的内拉应力，致使结构发生锈胀破坏。当前学者关于钢筋锈蚀的研究主要集中于，试验提取锈蚀对钢筋混凝土材料力学性能的变化或基于非均匀分布理论的非均匀锈胀作用的研究等[1-5]，少有将两者结合起来探究钢筋锈蚀对结构的影响，并缺少相应的理论仿真方法。为此，本文在已有钢筋混凝土分离式模型和混凝土损伤模型的基础上，结合钢筋锈蚀对钢筋混凝土材料性能的影响，重点分析钢筋锈蚀产生的锈胀作用以及对梁构件抗弯性能的影响，为后续进一步研究钢筋锈蚀对水工钢筋混凝土结构安全的影响提供理论基础。

1 钢筋锈蚀的影响

根据已有理论及试验研究，当前可将钢筋锈蚀对钢筋混凝土材料性能的影响分为3个方面。

1.1 钢筋锈蚀对钢筋力学性能的影响

钢筋锈蚀后，材料表面将逐渐出现大小不一的锈坑，从而降低钢筋自身强度及其变形能力。当前国内外学者的研究成果中，锈蚀引起的钢筋力学参数变化趋势基本一致，但受限于试验本身的复杂性与结果的离散性，锈蚀率与力学性能变化的定量关系差异较大，尚未出现较为统一的结论。……