型鋼-ECC結構將型鋼置于鋼筋混凝土中,使型鋼、鋼筋籠（縱筋和箍筋）和ECC發(fā)揮協同效應,用以抵抗外部作用,這是一種新型建筑材料結構形式,兼顧了ECC延性特點以及優(yōu)化結構性能,旨在改善混凝土自身缺乏高延性而導致極限荷載下的脆性破壞,增強結構性能,進而提升結構壽命。目前對型鋼-ECC結構的研究主要集中于承載力和變形性能等方面,對其粘結滑移性能、ECC界面對粘結滑移機理影響等研究相對較少,特別是將ECC延性的性能和粘結滑移運用于ABAQUS的數值模擬的研究鮮見報道。而聚乙烯（PE）不僅影響ECC的延性,其特殊的界面特性對于結構粘結滑移性能影響也反映了ECC多裂縫發(fā)展的特性。因此,本文以型鋼-ECC推出試件為研究對象,結合理論、試驗和數值模擬的研究方法,對其進行綜合分析,具體的研究內容主要有:（1）以體積配箍率、型鋼保護層厚度、埋置長度和ECC強度這四個因素為變量,分別設計和制備了9個型鋼-ECC試件。通過觀察試件破壞形態(tài)以及裂縫開展情況,對其進行相應的歸納總結,同時,通過千分表測得加載端荷載-滑移曲線,并對此曲線的變化規(guī)律進行總結。（2）結合試驗數據分析上述四個因素對粘結強度的影響,進而給... 

【文章頁數】：95 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 粘結-滑移試驗研究現狀
    1.3 型鋼混凝土粘結滑移數值模擬現狀
    1.4 考慮粘結滑移效應在數值模擬中的差異性分析
    1.5 型鋼-ECC粘結滑移性能數值模擬研究的意義
    1.6 研究內容和研究目的
第2章 型鋼-ECC粘結滑移性能試驗研究
    2.1 試件設計與制作
        2.1.1 試驗材料
        2.1.2 試驗參數
        2.1.3 試件制作
    2.2 試驗加載方案
        2.2.1 試驗加載裝置
        2.2.2 試驗加載制度
    2.3 試驗量測方案
        2.3.1 型鋼應變的量測方案
        2.3.2 加載端滑移的量測
    2.4 材性試驗
        2.4.1 鋼材材性
        2.4.2 鋼筋材性
        2.4.3 ECC材性
        2.4.4 ECC直接拉伸試驗
    2.5 試驗研究
        2.5.1 試驗現象分析
        2.5.2 裂縫形態(tài)與發(fā)展過程的分析
        2.5.3 ECC表面變形
        2.5.4 試驗P-S曲線及其特征
        2.5.5 型鋼應變分析
    2.6 本章小節(jié)
第3章 型鋼-ECC粘結特性分析
    3.1 粘結強度定義
    3.2 ECC微觀界面下粘結性能分析
        3.2.1 ECC界面的粘結破壞過程
        3.2.2 界面特性影響下的型鋼-ECC的粘結滑移機理
        3.2.3 型鋼-ECC粘結滑移破壞的三個階段
    3.3 粘結強度影響因素分析
        3.3.1 ECC強度對粘結強度的影響
        3.3.2 型鋼埋置長度對粘結強度的影響
        3.3.3 型鋼保護層厚度對粘結強度的影響
        3.3.4 體積配箍率對粘結強度的影響
    3.4 殘余粘結強度的影響及分析
    3.5 粘結強度計算
        3.5.1 特征粘結強度回歸值與試驗值對比分析
    3.6 本章小結
第4章 推出試驗ABAQUS模擬
    4.1 有限元模擬參數
    4.2 單元類型
    4.3 材料參數
    4.4 粘結滑移本構關系
        4.4.1 型鋼與ECC連接面的相互作用
        4.4.2 粘結滑移本構關系的應用
    4.5 建立模型和網格劃分
    4.6 模擬結果分析和討論
        4.6.1 應力分布情況
        4.6.2 ECC上表面應力分布
        4.6.3 影響因素的規(guī)律分析
    4.7 本章小結
第5章 型鋼-ECC短梁ABAQUS分析
    5.1 不考慮粘結滑移型鋼-ECC短梁ABAQUS數值模擬
        5.1.1 型鋼-ECC短梁的截面尺寸和幾何參數
        5.1.2 單元類型
        5.1.3 材料模型
        5.1.4 模型建立
        5.1.5 計算結果與試驗結果對比
    5.2 考慮粘結滑移的型鋼-ECC短梁的ABAQUS數值模擬
        5.2.1 單元類型
        5.2.2 材料模型
        5.2.3 建立模型
        5.2.4 計算結果分析
        5.2.5 剛度折減分布與有限元云圖分析
        5.2.6 鋼筋和型鋼應力分布及分析
    5.3 本章小結
第6章 結論與展望
    6.1 主要研究結論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的論文和科研情況


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]考慮粘結—滑移影響的內置鋼管混凝土組合剪力墻受力機理及受剪承載力研究[D]. 謝鵬飛.長安大學 2017
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[5]考慮粘結滑移的型鋼混凝土非線性有限元分析[D]. 秦艷.西安理工大學 2007



本文編號：3647504