銹蝕鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)粘結(jié)性能試驗(yàn)及有限元分析
發(fā)布時(shí)間:2023-10-12 02:56
鋼筋混凝土RC結(jié)構(gòu)是基建行業(yè)中最常用到的結(jié)構(gòu)形式之一。RC結(jié)構(gòu)不僅具有造價(jià)優(yōu)勢(shì),而且結(jié)構(gòu)剛度大,協(xié)同工作性能良好。對(duì)于RC結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),良好的粘結(jié)性能對(duì)于結(jié)構(gòu)能夠發(fā)揮正常使用功能有著關(guān)鍵的“基石”作用。但是,在RC結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期服役周期內(nèi),由于各種侵蝕介質(zhì)特別是氯離子侵蝕,引起的結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)粘結(jié)性能退化和承載能力降低,從而影響結(jié)構(gòu)耐久性和服役壽命。因此,對(duì)鋼筋銹蝕后RC結(jié)構(gòu)的粘結(jié)性能退化的研究具備現(xiàn)實(shí)意義和工程價(jià)值。目前,國(guó)內(nèi)外關(guān)于銹蝕對(duì)RC結(jié)構(gòu)粘結(jié)滑移影響的研究主要采用試驗(yàn)和數(shù)值模擬分析。近些年,隨著計(jì)算機(jī)和有限元軟件的快速發(fā)展,除試驗(yàn)方法外,數(shù)值模擬方法也得到了廣泛采用。本文以已有相關(guān)研究為基礎(chǔ),從試驗(yàn)和有限元分析的角度,針對(duì)鋼筋銹蝕后RC結(jié)構(gòu)的粘結(jié)性能變化規(guī)律進(jìn)行研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)利用外加直流電源加速銹蝕的方法獲得了不同銹蝕率的高強(qiáng)鋼筋混凝土拉拔試件,并對(duì)其進(jìn)行中心拔出試驗(yàn),研究了低銹蝕率情況下高強(qiáng)鋼筋混凝土試件粘結(jié)強(qiáng)度和粘結(jié)滑移關(guān)系的變化規(guī)律。進(jìn)一步結(jié)合以往試驗(yàn)數(shù)據(jù)及成果,獲得了相對(duì)完整的粘結(jié)應(yīng)力-滑移本構(gòu)關(guān)系。(2)通過(guò)有限元軟件對(duì)不同銹蝕率下的拉拔試件進(jìn)行了有...
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRCT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 結(jié)構(gòu)耐久性及鋼筋銹蝕研究
1.2.1 氯離子侵蝕
1.2.2 鋼筋銹蝕及破壞機(jī)理
1.3 鋼筋混凝土粘結(jié)滑移研究現(xiàn)狀
1.3.1 粘結(jié)滑移試驗(yàn)研究方法
1.3.2 粘結(jié)滑移研究現(xiàn)狀
1.3.3 粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系研究現(xiàn)狀
1.4 粘結(jié)滑移有限元數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
1.4.1 直接模擬方法
1.4.2 間接模擬方法
1.5 本文的研究意義及主要研究?jī)?nèi)容
第2章 銹蝕高強(qiáng)鋼筋粘結(jié)滑移試驗(yàn)研究
2.1 引言
2.2 試驗(yàn)方案
2.2.1 試件設(shè)計(jì)
2.2.2 試驗(yàn)材料
2.2.3 電化學(xué)腐蝕
2.2.4 試驗(yàn)加載及數(shù)據(jù)測(cè)量
2.2.5 試驗(yàn)加載
2.3 試驗(yàn)現(xiàn)象及數(shù)據(jù)分析
2.3.1 試件破壞特征
2.3.2 試驗(yàn)結(jié)果分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 銹蝕鋼筋混凝土粘結(jié)滑移數(shù)值模擬
3.1 引言
3.2 鋼筋混凝土模型
3.3 中心拉拔試件ANSYS數(shù)值模擬
3.3.1 單元簡(jiǎn)述
3.3.2 材料參數(shù)
3.3.3 實(shí)常數(shù)
3.3.4 有限元模型及求解
3.3.5 結(jié)果及分析
3.4 考慮粘結(jié)滑移銹蝕鋼筋混凝土梁的數(shù)值模擬
3.4.1 模型試件概況
3.4.2 有限元模型
3.4.3 計(jì)算結(jié)果及分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 銹蝕RC結(jié)構(gòu)粘結(jié)滑移的間接模擬
4.1 引言
4.2 粘結(jié)滑移模型
4.3 均勻銹蝕時(shí)鋼筋應(yīng)力-滑移關(guān)系
4.3.1 線性階段(第一階段)
4.3.2 劈裂階段(第二階段)
4.3.3 退化階段(第三階段)
4.3.4 殘余階段(第四階段)
4.4 非均勻銹蝕時(shí)鋼筋應(yīng)力-滑移關(guān)系
4.4.1 線性階段(第一階段)
4.4.2 劈裂階段,退化階段和殘余階段
4.5 修正鋼筋本構(gòu)模型
4.5.1 有效屈服強(qiáng)度與硬化模量
4.5.2 鋼筋應(yīng)力-滑移關(guān)系
4.5.3 修正鋼筋本構(gòu)模型
4.6 試驗(yàn)驗(yàn)證
4.6.1 試驗(yàn)及試件概況
4.6.2 建立有限元模型
4.6.3 結(jié)果分析
4.6.4 影響因素分析
4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3853313
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRCT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 結(jié)構(gòu)耐久性及鋼筋銹蝕研究
1.2.1 氯離子侵蝕
1.2.2 鋼筋銹蝕及破壞機(jī)理
1.3 鋼筋混凝土粘結(jié)滑移研究現(xiàn)狀
1.3.1 粘結(jié)滑移試驗(yàn)研究方法
1.3.2 粘結(jié)滑移研究現(xiàn)狀
1.3.3 粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系研究現(xiàn)狀
1.4 粘結(jié)滑移有限元數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
1.4.1 直接模擬方法
1.4.2 間接模擬方法
1.5 本文的研究意義及主要研究?jī)?nèi)容
第2章 銹蝕高強(qiáng)鋼筋粘結(jié)滑移試驗(yàn)研究
2.1 引言
2.2 試驗(yàn)方案
2.2.1 試件設(shè)計(jì)
2.2.2 試驗(yàn)材料
2.2.3 電化學(xué)腐蝕
2.2.4 試驗(yàn)加載及數(shù)據(jù)測(cè)量
2.2.5 試驗(yàn)加載
2.3 試驗(yàn)現(xiàn)象及數(shù)據(jù)分析
2.3.1 試件破壞特征
2.3.2 試驗(yàn)結(jié)果分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 銹蝕鋼筋混凝土粘結(jié)滑移數(shù)值模擬
3.1 引言
3.2 鋼筋混凝土模型
3.3 中心拉拔試件ANSYS數(shù)值模擬
3.3.1 單元簡(jiǎn)述
3.3.2 材料參數(shù)
3.3.3 實(shí)常數(shù)
3.3.4 有限元模型及求解
3.3.5 結(jié)果及分析
3.4 考慮粘結(jié)滑移銹蝕鋼筋混凝土梁的數(shù)值模擬
3.4.1 模型試件概況
3.4.2 有限元模型
3.4.3 計(jì)算結(jié)果及分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 銹蝕RC結(jié)構(gòu)粘結(jié)滑移的間接模擬
4.1 引言
4.2 粘結(jié)滑移模型
4.3 均勻銹蝕時(shí)鋼筋應(yīng)力-滑移關(guān)系
4.3.1 線性階段(第一階段)
4.3.2 劈裂階段(第二階段)
4.3.3 退化階段(第三階段)
4.3.4 殘余階段(第四階段)
4.4 非均勻銹蝕時(shí)鋼筋應(yīng)力-滑移關(guān)系
4.4.1 線性階段(第一階段)
4.4.2 劈裂階段,退化階段和殘余階段
4.5 修正鋼筋本構(gòu)模型
4.5.1 有效屈服強(qiáng)度與硬化模量
4.5.2 鋼筋應(yīng)力-滑移關(guān)系
4.5.3 修正鋼筋本構(gòu)模型
4.6 試驗(yàn)驗(yàn)證
4.6.1 試驗(yàn)及試件概況
4.6.2 建立有限元模型
4.6.3 結(jié)果分析
4.6.4 影響因素分析
4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3853313
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