本文關(guān)鍵詞：銹蝕鋼筋與粉煤灰混凝土粘結(jié)性能的研究

  更多相關(guān)文章： 銹蝕鋼筋 粉煤灰混凝土 拉拔試驗(yàn) 粘結(jié)性能 有限元分析

【摘要】：鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)性能是保證鋼筋與混凝土協(xié)同工作的重要前提,同時(shí)也是混凝土基本理論體系的一個(gè)重要問題。本文針對(duì)這一問題在銹蝕鋼筋與粉煤灰混凝土之間的粘結(jié)性能試驗(yàn)及有限元分析做了部分研究工作,主要研究?jī)?nèi)容包括:(1)為得到穩(wěn)定的粉煤灰混凝土抗壓強(qiáng)度值,針對(duì)不同齡期的粉煤灰混凝土進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)粉煤灰的齡期較長(zhǎng),隨著養(yǎng)護(hù)周期變長(zhǎng),粉煤灰的抗壓強(qiáng)度逐漸增強(qiáng),同時(shí),當(dāng)采用超量取代法在混凝土中摻入粉煤灰時(shí),一定量的摻量粉煤灰混凝土抗壓強(qiáng)度比普通混凝土要略大。(2)通過對(duì)混凝土試塊中鋼筋進(jìn)行中心拉拔試驗(yàn),研究了不同鋼筋銹蝕率對(duì)鋼筋與混凝土間的粘結(jié)性能的影響,發(fā)現(xiàn)隨著鋼筋發(fā)生銹蝕,鋼筋與混凝土之間的極限粘結(jié)強(qiáng)度、自由端初始滑移對(duì)應(yīng)的粘結(jié)應(yīng)力以及極限荷載對(duì)應(yīng)下的平均滑移量在初始時(shí)均有一定程度增大,隨著鋼筋銹蝕率增大而逐漸減小,且隨著混凝土試件的破壞,鋼筋與混凝土間存在殘余應(yīng)力。同時(shí),根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果建立極限粘結(jié)強(qiáng)度、平均滑移值、與銹蝕率的關(guān)系模型。(3)同樣,通過拉拔試驗(yàn)分別考慮了粉煤灰摻量、混凝土強(qiáng)度、箍筋作用對(duì)鋼筋與混凝土之間粘結(jié)性能的影響,研究表明:在其它條件相同的情況下,一定粉煤灰摻量的拉拔試件自由端開始滑移時(shí)對(duì)應(yīng)的粘結(jié)力相對(duì)較大,在相同的粘結(jié)應(yīng)力時(shí)自由端滑移較小,且破壞時(shí)相對(duì)的粘結(jié)力大,這說明一定粉煤灰摻量使得鋼筋與混凝土之間的極限粘結(jié)強(qiáng)度變大,同時(shí)塑性變好,但隨著粉煤灰摻量增加,對(duì)應(yīng)的極限粘結(jié)強(qiáng)度逐漸減小;混凝土強(qiáng)度高的對(duì)應(yīng)的鋼筋與混凝土之間的極限粘結(jié)強(qiáng)度大,對(duì)應(yīng)的自由端的滑移量小;配置箍筋作用的試件,鋼筋與混凝土之間的極限粘結(jié)應(yīng)力大,滑移量小,說明有箍筋作用的試件延性較好。(4)通過結(jié)合試驗(yàn)研究與理論分析,基于典型粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系曲線,將粘結(jié)滑移曲線分為初始滑移段、劈裂段、陡降段、破壞段和殘余段,以及相應(yīng)階段對(duì)應(yīng)的特征值。由此建立了相應(yīng)的特征值試驗(yàn)?zāi)Ｐ?以推導(dǎo)出銹蝕鋼筋與混凝土粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系模型。(5)通過ABAQUS模擬三種不同鋼筋銹蝕程度下的試件在各級(jí)荷載拉拔下的鋼筋和混凝土的應(yīng)力、應(yīng)變,發(fā)現(xiàn)鋼筋與混凝土的受力和變形情況與實(shí)際相符;同時(shí)引用非線性彈簧單元模擬銹蝕鋼筋與混凝土的粘結(jié)滑移關(guān)系,將試驗(yàn)結(jié)果與所得到的有限元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較,二者的結(jié)果相近,說明了試驗(yàn)結(jié)果較為準(zhǔn)確。(6)以試驗(yàn)為基礎(chǔ),建立銹蝕鋼筋極限粘結(jié)應(yīng)力退化與銹蝕率的關(guān)系模型,以鋼筋混凝土梁正截面承載能力計(jì)算模型為前提,基于混凝土梁截面應(yīng)力應(yīng)變基本假定,推導(dǎo)出銹蝕鋼筋混凝土梁正截面承載力的計(jì)算式,通過與已有的試驗(yàn)結(jié)果比較,驗(yàn)證了本文中銹蝕鋼筋混凝土梁正截面承載力表達(dá)式具有較高的準(zhǔn)確性。
【關(guān)鍵詞】：銹蝕鋼筋 粉煤灰混凝土 拉拔試驗(yàn) 粘結(jié)性能 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU528
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-20
• 變量注釋表20-21
• 1 緒論21-43
• 1.1 研究背景及意義21-24
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀24-39
• 1.3 目前存在的問題39-40
• 1.4 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線40-43
• 2 銹蝕鋼筋與混凝土粘結(jié)力預(yù)計(jì)模型43-57
• 2.1 引言43
• 2.2 混凝土中鋼筋銹蝕43-46
• 2.3 鋼筋混凝土的粘結(jié)性能46-56
• 2.4 本章小結(jié)56-57
• 3 試驗(yàn)原材料及粉煤灰混凝土強(qiáng)度的研究57-68
• 3.1 引言57
• 3.2 混凝土原材料及配合比設(shè)計(jì)57-60
• 3.3 粉煤灰混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)60-66
• 3.4 本章小結(jié)66-68
• 4 銹蝕鋼筋與粉煤灰混凝土粘結(jié)性能試驗(yàn)研究68-105
• 4.1 引言68
• 4.2 試件的制備68-71
• 4.3 混凝土中鋼筋銹蝕方法71-80
• 4.4 拉拔試驗(yàn)80-86
• 4.5 各因素對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度的影響分析86-99
• 4.6 粘結(jié)滑移模型中參數(shù)求解及驗(yàn)證99-103
• 4.7 本章小結(jié)103-105
• 5 銹蝕鋼筋與混凝土粘結(jié)性能數(shù)值模擬105-123
• 5.1 引言105
• 5.2 ABAQUS有限元簡(jiǎn)介105-106
• 5.3 單元選擇106-108
• 5.4 建立模型及分析108-122
• 5.5 本章小結(jié)122-123
• 6 銹蝕鋼筋混凝土梁正截面抗彎承載力預(yù)計(jì)模型123-132
• 6.1 引言123-124
• 6.2 鋼筋混凝土梁正截面承載力計(jì)算模型124-128
• 6.3 銹蝕鋼筋混凝土梁抗彎承載力計(jì)算模型的驗(yàn)證128-130
• 6.4 本章小結(jié)130-132
• 7 結(jié)論與展望132-134
• 7.1 結(jié)論132-133
• 7.2 展望133-134
• 參考文獻(xiàn)134-140
• 作者簡(jiǎn)歷140-142
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集142

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本文編號(hào)：681023