發(fā)布時間：2020-04-28 04:41

【摘要】：鋼筋和混凝土之間良好的粘結(jié)性能,是二者能夠協(xié)同工作、共同承載的基礎(chǔ)。在荷載作用下,鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)可能出現(xiàn)退化甚至破壞,直接影響構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的承載力及變形特性。因此,在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的精細化模擬分析中,考慮鋼筋-混凝土粘結(jié)滑移的影響很有必要�；诖�,學者們已開發(fā)了多種粘結(jié)滑移數(shù)值模型,并將其應(yīng)用于鋼筋混凝土構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的模擬分析。以上研究有助于揭示由于粘結(jié)退化導致的局部破壞機理,同時提升了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬精度。但是,既有研究仍存在兩個問題:(1)現(xiàn)有模型均無法考慮鋼筋周圍復雜應(yīng)力狀態(tài)的影響;(2)反復荷載作用下,現(xiàn)有模型均來源于拉拔試驗,而該實驗中混凝土應(yīng)力狀態(tài)與真實不符。眾所周知,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在承受荷載過程中,可能出現(xiàn)開裂、局部壓碎等情況。這些局部損傷會改變鋼筋周圍的應(yīng)力狀態(tài),進一步影響鋼筋-混凝土的粘結(jié)滑移性能。由此可知,現(xiàn)有模型忽視了局部應(yīng)力狀態(tài)的影響,嚴重制約了其在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)精細化模擬中的應(yīng)用。為克服以上問題,本文主要開展以下工作并得到相應(yīng)結(jié)論:(一)提出可考慮復雜應(yīng)力狀態(tài)影響的粘結(jié)滑移數(shù)值模型。建立了零厚度平面四節(jié)點粘結(jié)單元,可滿足數(shù)值分析精度和效率的統(tǒng)一;基于ABAQUS子程序的聯(lián)合自主開發(fā),實現(xiàn)了模型的數(shù)值嵌入;采用該數(shù)值模型,可實時采集指定位置混凝土應(yīng)力,并用于實時更新鋼筋-混凝土粘結(jié)剛度矩陣,從而準確考慮了復雜應(yīng)力狀態(tài)對粘結(jié)滑移性能的影響。經(jīng)過大量單元及構(gòu)件層次的數(shù)值測試,該模型能夠較好地反映所采用本構(gòu)的預(yù)測效果,并具有良好的數(shù)值穩(wěn)定性和收斂性。(二)提出了鋼筋混凝土的粘結(jié)滑移滯回模型,并以此建立相應(yīng)的數(shù)值模型。通過對創(chuàng)新改良的彎曲梁式實驗的數(shù)據(jù)進行處理分析,研究受良好約束混凝土中的循環(huán)粘結(jié)劣化問題,考察了混凝土抗壓強度、鋼筋尺寸和滑移歷史對粘結(jié)強度的影響,通過試驗數(shù)據(jù)校核了鋼筋混凝土的粘結(jié)滑移滯回模型的主要參數(shù)。相應(yīng)的數(shù)值模型主要是通過ABAQUS的用戶子程序UEL和URDFIL聯(lián)合,能夠合理判斷正反向及加卸載狀態(tài),從而準確考慮了鋼筋混凝土的粘結(jié)退化行為。(三)將基于單元層次提出的復雜應(yīng)力狀態(tài)下鋼筋混凝土粘結(jié)滑移數(shù)值模型和鋼筋混凝土粘結(jié)滑移滯回模型,兩種模型應(yīng)用到實際的鋼筋混凝土柱中。通過分析單元層次應(yīng)力的變化規(guī)律進行分析,發(fā)現(xiàn)單元應(yīng)力變化規(guī)律與柱子整體受力情況向吻合,證明了兩種數(shù)值模型的準確性;且復雜應(yīng)力狀態(tài)下鋼筋混凝土粘結(jié)滑移數(shù)值模型可以模擬鋼筋混凝土柱子承受不同側(cè)向力時的粘結(jié)滑移性能,而鋼筋混凝土粘結(jié)滑移滯回模型可以模擬擁有不同銹蝕率的鋼筋混凝土柱子的粘結(jié)退化性能,證明了二者都具有較好的收斂性、穩(wěn)定性和兼容性。
【圖文】：

圖 2.1 粘結(jié)單元示意圖Fig. 2.1 Diagram of bonding unit節(jié)點都有三個自由度，，鋼筋軸向，鋼筋徑向。是由鋼筋軸向的位移決定，而鋼筋的徑向幾

圖 2.2 程序流程圖Fig. 2.2 Process flow diagram結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系者們提出了很多不同應(yīng)力狀態(tài)下的粘結(jié)滑移理論模型，本章綜合了所
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU375

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李國一;李敏;牛海英;張壯壯;;鋼筋混凝土粘結(jié)滑移研究現(xiàn)狀[J];山西建筑;2017年25期

2 高丹盈,朱海堂,謝晶晶;纖維增強塑料筋混凝土粘結(jié)滑移本構(gòu)模型[J];工業(yè)建筑;2003年07期

3 李方元,趙人達;高強混凝土與鋼絞線的粘結(jié)滑移試驗研究[J];四川建筑科學研究;2003年04期

4 翟江棚;石丹丹;曾勇;張肖煜;付校龍;;型鋼混凝土粘結(jié)滑移性能研究綜述[J];山西建筑;2017年15期

5 王磊;張棟;張旭輝;張建仁;;基于端部位移的局部粘結(jié)滑移計算方法[J];公路工程;2016年02期

6 劉加榮;胡夏閩;薛偉;;型鋼混凝土粘結(jié)滑移研究綜述[J];鋼結(jié)構(gòu);2008年08期

7 鄭山鎖;裴培;張藝欣;董立國;鄭捷;董方園;;鋼筋混凝土粘結(jié)滑移研究綜述[J];材料導報;2018年23期

8 劉碩;汪基偉;冷飛;;適用于擴展有限元裂縫計算的鋼筋與混凝土粘結(jié)滑移關(guān)系[J];水利水電技術(shù);2017年01期

9 林思奇;張宏濤;劉超;張春亮;;高溫后鋼管混凝土的粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系研究[J];特種結(jié)構(gòu);2015年05期

10 鄭山鎖,楊勇,薛建陽,俞茂宏,趙鴻鐵;型鋼混凝土粘結(jié)滑移性能研究[J];土木工程學報;2002年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄧國專;鄭山鎖;田微;張亮;查春光;;型鋼混凝土結(jié)構(gòu)粘結(jié)滑移性能物性參數(shù)的理論分析[A];中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)分會第十次年會論文集[C];2005年

2 林榕;;預(yù)鋼管混凝土的粘結(jié)滑移性能[A];第十七屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學術(shù)研討會論文集[C];2017年

3 賀廣零;盧晉福;;型鋼混凝土粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系研究[A];北京力學學會第12屆學術(shù)年會論文摘要集[C];2006年

4 鄧國專;鄭山鎖;田微;曾磊;呂瑩;熊宏偉;;型鋼混凝土結(jié)構(gòu)粘結(jié)滑移性能的對比試驗研究Ⅱ[A];中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)分會第十次年會論文集[C];2005年

5 李仕棟;羅奇峰;姜柱;;反復荷載作用下考慮粘結(jié)滑移的框架分析方法[A];中國地震學會第九次學術(shù)大會論文摘要集——紀念李善邦先生百年誕辰[C];2002年

6 李曉琴;陳建飛;陸勇;;快速荷載下的FRP-混凝土界面粘結(jié)滑移模型[A];第九屆全國建設(shè)工程FRP應(yīng)用學術(shù)交流會論文集[C];2015年

7 譚冬蓮;秦鳳江;;錨拉板式鋼-混組合索塔錨固體系粘結(jié)滑移性能試驗研究[A];第26屆全國結(jié)構(gòu)工程學術(shù)會議論文集（第Ⅱ冊）[C];2017年

8 趙偉;劉艷;;型鋼高強高性能混凝土偏壓柱粘結(jié)滑移的非線性有限元模擬分析研究[A];第七屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學術(shù)研討會論文集[C];2007年

9 王彥宏;趙鴻鐵;薛建陽;楊勇;;運用灰色關(guān)聯(lián)分析SRC粘結(jié)滑移性能試驗[A];第十二屆全國結(jié)構(gòu)工程學術(shù)會議論文集第Ⅰ冊[C];2003年

10 沈蒲生;;線性子結(jié)構(gòu)與非線性子結(jié)構(gòu)耦合法在高層混凝土結(jié)構(gòu)分析與試驗中的應(yīng)用[A];第二屆全國結(jié)構(gòu)工程學術(shù)會議論文集（上）[C];1993年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王彥宏;型鋼混凝土偏壓柱粘結(jié)滑移性能及應(yīng)用研究[D];西安建筑科技大學;2004年

2 楊勇;型鋼混凝土粘結(jié)滑移基本理論及應(yīng)用研究[D];西安建筑科技大學;2003年

3 寧喜亮;鋼筋纖維自密實混凝土梁受彎承載力與裂縫研究[D];大連理工大學;2015年

4 張海霞;FRP筋與混凝土粘結(jié)滑移性能研究[D];東北大學;2006年

5 王維;型鋼混凝土框架結(jié)構(gòu)宏觀有限元的方法研究[D];西安建筑科技大學;2013年

6 王燕;凍融環(huán)境下混凝土力學行為及結(jié)構(gòu)抗震性能研究[D];西安建筑科技大學;2017年

7 許開成;基于界面損傷的鋼管混凝土粘結(jié)滑移性能研究[D];南昌大學;2013年

8 李磊;混合結(jié)構(gòu)的數(shù)值建模理論及在地震工程中的應(yīng)用[D];西安建筑科技大學;2011年

9 仵建斌;方鋼管混凝土結(jié)構(gòu)粘結(jié)滑移基本性能研究[D];西安建筑科技大學;2011年

10 閻奇武;鋼筋混凝土框筒結(jié)構(gòu)在地震作用下的空間桿系層模型非線性分析[D];湖南大學;2001年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 沙爽;鋼筋-混凝土粘結(jié)滑移精細化數(shù)值模型研究[D];大連理工大學;2019年

2 劉光偉;基于雙剪試驗的鋁合金板—混凝土界面粘結(jié)滑移性能研究[D];湖南科技大學;2018年

3 李新星;大流動性活性粉末混凝土與鋼筋的粘結(jié)滑移本構(gòu)理論及試驗研究[D];湘潭大學;2019年

4 鄭欣怡;考慮粘結(jié)滑移效應(yīng)的新型鋼筋混凝土纖維梁柱單元模型[D];哈爾濱工業(yè)大學;2019年

5 王菲菲;銹蝕鋼筋與混凝土的粘結(jié)滑移拉拔試驗研究[D];華北水利水電大學;2018年

6 李加樂;考慮粘結(jié)滑移的鋼-玄武巖纖維復合筋混凝土構(gòu)件非線性分析[D];安徽建筑大學;2018年

7 楚帥;竹筋與混凝土粘結(jié)滑移數(shù)值模擬研究[D];福州大學;2017年

8 祝雙;鋼筋混凝土構(gòu)件的鋼筋粘結(jié)滑移及性能影響數(shù)值模擬與分析[D];大連理工大學;2017年

9 李淑婷;花紋型鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)粘結(jié)滑移性能推出試驗研究[D];合肥工業(yè)大學;2017年

10 康占鋒;考慮粘結(jié)滑移的鋼筋混凝土非線性有限元分析方法研究[D];重慶大學;2007年

本文編號：2643075