钢筋锈蚀是钢筋混凝土（Reinforced Concrete, RC）结构最主要的劣化因素。锈蚀减小钢筋截面积，致使混凝土胀裂、保护层剥落，改变钢筋混凝土粘结性能。粘结是钢筋混凝土协同工作的基础，粘结锚固的退化是RC构件/结构承载性能劣化的重要因素，故锈蚀钢筋混凝土粘结性能得到了大量的关注。然而，对于实验室加速锈蚀的研究结果能否用于预测自然锈蚀条件下钢筋混凝土粘结性能存在一定的争议(Choi et al., 2013; Fu et al., 2017)。此外，在构件承载过程中，钢筋屈服后由于泊松效应，环向出现颈缩，其与混凝土之间的粘结力大大降低，然而该现象难以在常规的拉拔试验中反映。
我实验室俞小彤博士后，联合查尔姆斯理工大学研究团队，一同开展自然锈蚀条件下RC梁粘结锚固性能研究，在近海工程领域权威期刊《Engineering Structures》（Q1，IF = 4.471）上发表论文。选取瑞典一座服役80年的RC桥梁的边梁进行3点弯曲试验，并采用非线性有限元分析（NLFEA）对试验梁的粘结锚固性能进行深入分析。为考虑屈服对粘结的损伤作用，创新性地赋予钢筋屈服段与未屈服段2种不同的粘结-滑移本构形式，准确地再现了试验梁弯曲特性。进一步对9根试验梁进行数值反演分析，对比试验与模拟结果，包括荷载-挠度曲线、裂缝开展模式与宽度、钢筋屈服位置与长度，获得梁内受拉钢筋与混凝土的粘结-滑移关系，并分析锈蚀程度、浇筑位置、表观损伤程度的影响。结果表明：1）钢筋屈服引起的粘结损伤、不对称屈服行为对准确描述RC梁弯曲行为至关重要；2）对于未屈服部位，粘结强度越高，相应的残余粘结强度也越高，但滑移平台长度减小；3）保护层混凝土剥落损伤会降低残余粘结强度，而开裂损伤几乎无影响。为节约计算时间，许多研究基于对称性假定，仅对半梁进行模拟分析，但本研究发现钢筋屈服过程具有不对称性，不应被忽略，否则会高估锚固长度，导致锚固破坏提前发生。
(Yu X T, Robuschi S, Fernandez I, et al. Numerical assessment of bond-slip relationships for naturally corroded plain reinforcement bars in concrete beams[J]. Engineering Structures, 2021, 239(1): 112309.)
参考文献：
[1] Choi Y S, Yi S T, Kim M Y, et al. Effect of corrosion method of the reinforcing bar on bond characteristics in reinforced concrete specimens[J]. Construction and Building Materials, 2014, 54: 180-189.
[2] Fu C, Jin N, Ye H, et al. Corrosion characteristics of a 4-year naturally corroded reinforced concrete beam with load-induced transverse cracks[J]. Corrosion Science, 2017, 117: 11-23.