聚合物水泥基涂層鋼筋與混凝土粘結(jié)性能及有限元分析
本文選題:聚合物水泥基涂層 切入點:粘結(jié)強度 出處:《煙臺大學》2017年碩士論文
【摘要】:本文在測試聚合物水泥基涂層物理力學性能的基礎上,首先通過拉拔試驗研究聚合物水泥基涂層光圓鋼筋與混凝土粘結(jié)性能(破壞形態(tài),粘結(jié)強度,應力滑移曲線),結(jié)果表明聚合物水泥基涂層光圓鋼筋與混凝土的粘結(jié)強度維持在較高水平;然后開展了聚合物水泥基涂層帶肋鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能試驗研究,分析了涂層厚度、混凝土強度、鋼筋直徑對涂層帶肋鋼筋與混凝土粘結(jié)性能的影響。結(jié)果表明在一定范圍內(nèi)隨涂層厚度增加,涂層帶肋鋼筋與混凝土的粘結(jié)強度有所提高;混凝土強度等級提高涂層鋼筋與混凝土的粘結(jié)強度增大;隨鋼筋直徑增大拔出荷載增加,但粘結(jié)強度隨直徑增加而降低。在試驗研究的基礎上,運用ABAQUS軟件對涂層光圓鋼筋及涂層帶肋鋼筋與混凝土粘結(jié)性能進行了有限元模擬,建立了涂層鋼筋與混凝土粘結(jié)性能的有限元模型;運用相互作用中的內(nèi)聚力模型(cohesive behavior)實現(xiàn)涂層鋼筋與混凝土之間的相對滑移,通過試驗與模擬結(jié)果對比,表明應用內(nèi)聚力模型模擬粘結(jié)滑移可行,提出了涂層鋼筋與混凝土之間的界面模擬參數(shù);此外,應用ABAQUS軟件研究了聚合物水泥基涂層對試件自振頻率的影響,開展了拉拔試件在地震作用和沖擊荷載的作用下的力學性能仿真分析,對比分析了涂層對拉拔試件在地震作用和沖擊作用的影響,研究了試件在地震和沖擊荷載作用后的受力性能。為今后開展動載試驗研究和涂層鋼筋工程應用奠定了基礎。
[Abstract]:On the basis of testing the physical and mechanical properties of polymer cement based coating, this paper first studies the bond properties (failure form, bond strength, bond strength) between polymer cement base coating smooth circular steel bar and concrete by drawing test. The stress-slip curve shows that the bond strength between polymer cement-based coated smooth circular steel bar and concrete is maintained at a high level, and then the bond behavior of polymer cement-based coated ribbed steel bar and concrete is studied experimentally. The effects of coating thickness, strength of concrete and diameter of steel bar on bond properties of coated ribbed steel bar and concrete are analyzed. The results show that the bond strength between coated ribbed steel bar and concrete increases with the increase of coating thickness in a certain range. The bond strength between coated steel bar and concrete increases with the increase of concrete strength grade, the pull-out load increases with the increase of steel bar diameter, but the bond strength decreases with the increase of steel bar diameter. ABAQUS software is used to simulate the bond behavior of coated steel bar and coated ribbed steel bar to concrete, and a finite element model of bond behavior between coated steel bar and concrete is established. The cohesive force model in the interaction is used to realize the relative slip between the coated steel bar and the concrete. The comparison between the experimental results and the simulation results shows that the cohesive force model can be used to simulate the bond-slip. The interface simulation parameters between coated steel bar and concrete are presented. In addition, the influence of polymer cement based coating on the natural vibration frequency of the specimen is studied by using ABAQUS software. The simulation analysis of mechanical properties of drawing specimens under earthquake and impact loads is carried out, and the effect of coating on the seismic action and impact action of drawing specimens is compared and analyzed. The mechanical behavior of the specimens after earthquake and impact loads is studied, which lays a foundation for the future research of dynamic load test and the application of coated steel bar engineering.
【學位授予單位】:煙臺大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TU375
【參考文獻】
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,本文編號:1666429
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