GFRP/鋼絞線復(fù)合筋與混凝土粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系模型

鋼管混凝土粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系理論研究——鋼管混凝土中鋼管與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度和粘結(jié)滑移備受關(guān)注。國(guó)內(nèi)外對(duì)鋼管混凝土粘結(jié)滑移的研究較多，但主要側(cè)重于粘結(jié)強(qiáng)度的研究，而對(duì)粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系的研究相對(duì)較少；而且目前鋼材和混凝土的本構(gòu)關(guān)系均已經(jīng)比較明確...

根據(jù)國(guó)內(nèi)外關(guān)于型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)粘結(jié)性能的理論和試驗(yàn)研究成果,分析了型鋼混凝土的粘結(jié)滑移機(jī)理、影響粘結(jié)滑移性能的主要因素以及沿錨固長(zhǎng)度粘結(jié)應(yīng)力的分布規(guī)律,對(duì)型鋼混凝土的粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行分析。建立了一個(gè)新的二次多項(xiàng)式函數(shù),為以后與鋼管混凝土本構(gòu)關(guān)系建立統(tǒng)一公式奠定基礎(chǔ)。

鋼筋及鋼絞線的粘結(jié)性能對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫、剛度及承載力均有較大影響。根據(jù)國(guó)內(nèi)外鋼筋及鋼絞線粘結(jié)性能的試驗(yàn)研究,從試驗(yàn)方法、試驗(yàn)成果、有限元分析等3個(gè)方面總結(jié)概括了已有研究成果,為進(jìn)一步研究提供參考。

纖維增強(qiáng)塑料筋與鋼筋性能的差異,使纖維增強(qiáng)塑料筋混凝土的粘結(jié)性能與鋼筋混凝土的粘結(jié)性能存在明顯不同,因此,研究塑料筋混凝土粘結(jié)滑移本構(gòu)模型,對(duì)推廣塑料筋混凝土結(jié)構(gòu)在工程中的應(yīng)用具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。在總結(jié)國(guó)內(nèi)外已有的纖維增強(qiáng)塑料筋與混凝土粘結(jié)滑移本構(gòu)模型的基礎(chǔ)上,提出了粘結(jié)滑移的連續(xù)曲線本構(gòu)模型。該模型以粘結(jié)滑移曲線的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)為基礎(chǔ),物理概念明確、光滑連續(xù),并與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好

一、無粘結(jié)鋼絞線定義： 用通俗的解釋就是，在匯贏鋼鐵鋼絞線（可稱裸線）上涂一層油脂和塑料護(hù)套， 在工程施工中，打在混凝土里的無粘結(jié)鋼絞線由于外面有油脂和護(hù)套，鋼絞線和混凝土 有隔離，可以自由松動(dòng)，和混凝土保持沒有粘結(jié)狀態(tài)，故稱無粘結(jié)鋼絞線。也有鍍鋅無 粘結(jié)鋼絞線用于加固工程，就是鍍鋅鋼絞線涂上油脂和塑料護(hù)套，對(duì)防腐效果雙重保證。 二、無粘結(jié)鋼絞線用途： 主要是用于靜荷載大的民用建筑工程，大跨度廠房或者高層建筑。優(yōu)點(diǎn)施工速 度快，降低梁板的厚度，增大結(jié)構(gòu)性能和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。橋梁施工和大跨度車庫預(yù)應(yīng)力施工 由于動(dòng)荷載大，設(shè)計(jì)都是需要有粘結(jié)鋼絞線，也就是普通鋼絞線，由于施工灌漿他直接 和混凝土粘結(jié)，產(chǎn)生較強(qiáng)的握裹力，并非就像無粘結(jié)鋼絞線施工那樣錨固兩端吃力，這 樣就增強(qiáng)安全系數(shù)。 三、無粘結(jié)鋼絞線與有粘結(jié)鋼絞線的用途區(qū)別： 無粘結(jié)匯贏鋼鐵鋼絞線主要用于后張預(yù)應(yīng)力體系，與有粘結(jié)鋼絞

鋼筋混凝土粘結(jié)滑移相關(guān)問題

鋼筋混凝土粘結(jié)滑移相關(guān)問題 (2)

分析了鋼筋混凝土粘結(jié)力的機(jī)理及組成,根據(jù)帶肋鋼筋與混凝土之間的作用,推導(dǎo)了開裂前粘結(jié)力的本構(gòu)關(guān)系方程式,結(jié)果表明開裂之前粘結(jié)力大小與混凝土的泊松比關(guān)系不大,主要由肋間的滑移面角度和混凝土的彈性模量決定。

研究了帶肋鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)滑移性能,推導(dǎo)了楔形體在尖部受集中力作用的位移解答,然后基于錐楔作用的受力機(jī)制建立了滑移量與位移邊界條件的關(guān)系。根據(jù)拔出試驗(yàn)的破壞特征,將粘結(jié)滑移曲線的上升段按混凝土開裂與否分為兩個(gè)階段,分別采用不同的理論模型進(jìn)行計(jì)算。理論模型中把滑移量作為位移邊界條件引入,通過對(duì)滑移量的改變實(shí)現(xiàn)邊界條件的變化,從而得出峰值粘結(jié)強(qiáng)度前各級(jí)滑移量下的粘結(jié)應(yīng)力。分析了影響下降段的主要因素并擬合了呈負(fù)指數(shù)衰減規(guī)律的下降段。最后,將該文的理論本構(gòu)模型與試驗(yàn)進(jìn)行了對(duì)比、分析。

將化學(xué)膠合力、摩擦力和機(jī)械咬合力等所構(gòu)成的粘結(jié)強(qiáng)度簡(jiǎn)化為初始粘結(jié)應(yīng)力和隨粘結(jié)滑移增長(zhǎng)的摩擦應(yīng)力之和,并且將摩擦應(yīng)力的非線性變化采用雙直線滑移曲線表達(dá)。將鋼筋錨固長(zhǎng)度的粘結(jié)強(qiáng)度發(fā)揮程度劃分為塑性段與彈性段,應(yīng)用荷載傳遞函數(shù)方法與鋼筋滑移的連續(xù)條件建立粘結(jié)滑移本構(gòu)模型。剪切變形系數(shù)cz、初始粘結(jié)應(yīng)力τ0與粘結(jié)應(yīng)力的增長(zhǎng)率ξ等計(jì)算參數(shù)采用復(fù)形優(yōu)化方法擬合確定。與試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)照,可以較好地反映粘結(jié)強(qiáng)度的發(fā)展與分布規(guī)律。

研究了銹蝕后的鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)滑移關(guān)系?；谝延屑?xì)觀受力模型及銹蝕后極限粘結(jié)力理論,綜合考慮了銹蝕鋼筋體積膨脹對(duì)混凝土保護(hù)層的銹脹壓應(yīng)力、銹蝕鋼筋半徑損失、混凝土有效保護(hù)層厚度的改變、鋼筋與混凝土之間摩擦系數(shù)的改變以及粘結(jié)滑移特征值的改變等影響因素。分析得出了銹蝕后鋼筋與混凝土之間的4個(gè)粘結(jié)應(yīng)力特征值和滑移值,并繪出了完整的粘結(jié)滑移曲線。最后,通過現(xiàn)有的試驗(yàn)驗(yàn)證了建立的銹蝕后的鋼筋混凝土構(gòu)件粘結(jié)滑移本構(gòu)模型。

為了研究gfrp/鋼絞線復(fù)合筋混凝土梁的開裂性能,設(shè)計(jì)了5根gfrp/鋼絞線復(fù)合筋混凝土梁試件,并對(duì)混凝土梁試件進(jìn)行三分點(diǎn)靜載試驗(yàn)研究,試驗(yàn)變量為混凝土梁截面尺寸和混凝土保護(hù)層厚度.在系統(tǒng)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,提出gfrp/鋼絞線復(fù)合筋混凝土梁抗裂承載力與最大裂縫寬度的計(jì)算方法,并給出使用荷載作用下的裂縫寬度限值.

為了對(duì)比腐蝕鋼絞線和腐蝕鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能,通過加速腐蝕和拉拔試驗(yàn)得到二者的粘結(jié)特征參數(shù)和腐蝕特征,并對(duì)其進(jìn)行了對(duì)比研究。研究發(fā)現(xiàn),腐蝕鋼絞線和腐蝕鋼筋由于表面特征及微觀結(jié)構(gòu)的不同導(dǎo)致了其粘結(jié)性能的不同,主要表現(xiàn)在:腐蝕鋼絞線的抗蝕效應(yīng)更加明顯,腐蝕速度更快;腐蝕鋼筋的粘結(jié)滑移曲線存在一個(gè)較為明顯的強(qiáng)化階段,而腐蝕鋼絞線卻在粘結(jié)力下降后出現(xiàn)了相當(dāng)長(zhǎng)的水平階段;腐蝕鋼筋的極限粘結(jié)強(qiáng)度相對(duì)于腐蝕鋼絞線退化得更快,兩者的粘結(jié)剛度退化速度大致相當(dāng),而無論腐蝕與否,鋼絞線的粘結(jié)剛度和殘余滑移都較鋼筋大。

針對(duì)t型鋼與混凝土黏結(jié)滑移的問題,進(jìn)行了8個(gè)t型鋼混凝土試件的推出試驗(yàn),主要考慮混凝土強(qiáng)度、混凝土保護(hù)層厚度、橫向配箍率3個(gè)因素的影響,得到了型鋼應(yīng)變、黏結(jié)強(qiáng)度、滑移沿錨固深度的分布規(guī)律以及不同錨固深度處的黏結(jié)滑移曲線。綜合考慮這3個(gè)影響因素,統(tǒng)計(jì)回歸出了特征黏結(jié)強(qiáng)度和特征滑移值的計(jì)算公式;引入2個(gè)位置函數(shù),建立了考慮位置函數(shù)的黏結(jié)強(qiáng)度-滑移本構(gòu)關(guān)系。試驗(yàn)結(jié)果表明:混凝土強(qiáng)度、混凝土保護(hù)層厚度、橫向配箍率均對(duì)黏結(jié)強(qiáng)度有顯著影響。

3種不同鋼管混凝土本構(gòu)關(guān)系模型研究——對(duì)韓林海，susantha，saenz3種鋼管混凝土核心混凝土的單軸應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系做了介紹，對(duì)采用不同混凝土強(qiáng)度等級(jí)、不同徑厚比(寬厚比)的圓鋼管(方鋼管)混凝土的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系作了分析，并對(duì)3種不同本構(gòu)關(guān)系作了對(duì)比分析研...

緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線與混凝土之間的粘結(jié)錨固性能關(guān)系到緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的受力,通過對(duì)8個(gè)試件的拉拔試驗(yàn),研究了緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線與混凝土之間的粘結(jié)錨固性能,測(cè)得了鋼絞線拉力與滑移量之間的關(guān)系曲線。試驗(yàn)證明,緩粘結(jié)鋼絞線外包護(hù)套的橫肋高度直接影響到緩粘結(jié)鋼絞線與混凝土之間的粘結(jié)性能,橫肋越高,鋼絞線從混凝土試件中拔出的拉拔力越大,粘結(jié)性能越好。試驗(yàn)結(jié)果對(duì)緩粘結(jié)鋼絞線的制作和緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用提供參考。

為了探討鋼管與混凝土之間的粘結(jié)-滑移相互作用關(guān)系,在已有推出試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,提出了鋼管與混凝土粘結(jié)-滑移本構(gòu)關(guān)系的簡(jiǎn)化模型;根據(jù)簡(jiǎn)化模型,采用有限元分析軟件ansys中非線性彈簧單元combination39對(duì)鋼管與混凝土粘結(jié)-滑移相互作用進(jìn)行了數(shù)值模擬,并對(duì)鋼管混凝土梁跨中、柱中截面受拉側(cè)、受壓側(cè)鋼管與混凝土應(yīng)力隨加載的變化過程,以及加載結(jié)束時(shí)鋼管與混凝土相對(duì)滑移沿試件長(zhǎng)度的分布規(guī)律進(jìn)行了探討。結(jié)果表明:由簡(jiǎn)化模型計(jì)算的粘結(jié)-滑移曲線與試驗(yàn)曲線吻合較好,數(shù)值計(jì)算得出的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)受壓彎作用時(shí)的m-d、p-u曲線與試驗(yàn)結(jié)果基本吻合,對(duì)鋼管與混凝土界面受力性能及相互滑移分布規(guī)律的探討將有助于更好地了解鋼管與混凝土之間的粘結(jié)-滑移相互作用特點(diǎn)。

型鋼混凝土的粘結(jié)滑移關(guān)系研究——采用有限元結(jié)構(gòu)分析軟件ansys分析了混凝土強(qiáng)度等級(jí)、混凝土保護(hù)層厚度、橫向配箍率和縱向配筋率等因素對(duì)型鋼混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的影響，并在有限元參數(shù)分析的基礎(chǔ)上，提出了型鋼混凝土粘結(jié)滑移關(guān)系的特征方程，對(duì)今后型鋼混凝土結(jié)...

基于feappv有限元分析平臺(tái),采用分離式模型,自定義一個(gè)粘結(jié)-滑移滯回模型,模擬二維鋼筋混凝土構(gòu)件中錨固鋼筋的粘結(jié)-滑移性能;自定義模型以滕智明等的滯回規(guī)則為基礎(chǔ),參考了eligehausen等關(guān)于錨固鋼筋在反復(fù)荷載作用下粘結(jié)-滑移滯回關(guān)系的試驗(yàn)結(jié)果,修改了滕智明等的模型滯回路徑中某些控制點(diǎn)的取值;對(duì)端部反復(fù)加載的錨固鋼筋進(jìn)行分析,驗(yàn)證本文粘結(jié)-滑移滯回模型模擬錨固鋼筋和混凝土界面性能的有效性。結(jié)果表明:該模型能有效反映錨固長(zhǎng)度對(duì)鋼筋加載端力-位移曲線的影響。

為探討腐蝕對(duì)鋼絞線與混凝土長(zhǎng)期粘結(jié)蠕變性能的影響,制作6根先張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁試件,其中5根試件通過摻鹽并置于不同環(huán)境中進(jìn)行為期47周不同強(qiáng)度的長(zhǎng)期腐蝕,期間對(duì)所有6根試件進(jìn)行定期粘結(jié)滑移監(jiān)測(cè),得到各試件在預(yù)應(yīng)力作用下的粘結(jié)滑移時(shí)變曲線。結(jié)果表明:在未發(fā)生銹脹開裂的條件下,腐蝕引起粘結(jié)強(qiáng)度增大,從而抑制了粘結(jié)蠕變,使腐蝕試件的蠕變滑移小于無腐蝕試件;而且,腐蝕率越高、腐蝕產(chǎn)物體積膨脹率越大,長(zhǎng)期粘結(jié)滑移也越小。分析表明:如果腐蝕引起銹脹開裂并導(dǎo)致粘結(jié)強(qiáng)度退化,則會(huì)引起長(zhǎng)期粘結(jié)蠕變及錨固段裂縫寬度的增大,但不會(huì)引起預(yù)應(yīng)力損失及錨固承載力的降低。

近年來國(guó)內(nèi)外對(duì)frp加固砌體結(jié)構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用和研究呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨勢(shì)。frp-磚的界面力學(xué)行為及剝離破壞是frp加固砌體技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵基礎(chǔ)問題,也是難點(diǎn)問題。該文主要進(jìn)行了frp-磚界面粘結(jié)性能有限元數(shù)值模擬,利用建立的計(jì)算模型成功模擬了加載端荷載-位移曲線、frp-磚界面的滑移分布、粘結(jié)應(yīng)力分布。分析了各影響因素對(duì)極限粘結(jié)荷載的影響,并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明:吻合較好,該文采用frp-磚界面粘結(jié)-滑移計(jì)算模型是可行的。

4.1.3混凝土軸心抗壓、軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck、ftk應(yīng)按表4.1.3采用。 表4.1.3混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（n/mm2） 強(qiáng)度 種類 混凝土強(qiáng)度等級(jí) c15c20c25c30c35c40c45c50c55c60c65c70c75c80 fck10.013.416.720.123.426.829.632.435.538.541.544.547.450.2 ftk1.271.541.782.012.202.392.512.642.742.852.932.993.053.11 4.1.4混凝土軸心抗壓、軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc、ft應(yīng)按表4.1.4采用。 表4.1.4混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（n/mm2） 強(qiáng)度 種類 混凝土強(qiáng)度等級(jí) c15c20