發(fā)布時間：2018-01-04 19:35

  本文關鍵詞：基于界面損傷的鋼管混凝土粘結滑移性能研究　出處：《南昌大學》2013年博士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 鋼管混凝土 粘結滑移 界面損傷 本構關系

【摘要】：鋼管與混凝土之間的粘結是保證鋼管混凝土結構或構件中鋼管與混凝土整體共同工作的基礎。然而,在加工成型的過程中,在結構內部或表面必然會產生微小的缺陷,即初始損傷。在外界因素作用下,這些微缺陷繼續(xù)積累發(fā)展,使得界面粘結性能劣化,縮短鋼管混凝土結構服役年限。在進行構件的非線性有限元分析時,必需建立合理的粘結-滑移本構關系,目前國內外還沒有完善的鋼管和混凝土之間的粘結-滑移本構關系,這也是目前鋼管混凝土結構非線性有限元分析的一個關鍵癥結。因此考慮界面損傷對鋼管混凝土粘結滑移性能的影響,建立合適的粘結滑移本構關系具有十分重要的理論意義和實用價值。作為國家自然科學基金項目的部分內容,本文針對鋼管混凝土界面的粘結損傷問題,開展了如下幾方面的工作：用能量法對推出試驗過程進行了分析,得到了粘結應力沿構件長度方向的分布規(guī)律,對4根鋼管混凝土試件進行了推出試驗,獲得了粘結界面的荷載-滑移關系曲線,建立了鋼管混凝土構件粘結-滑移本構關系；分析了鋼管與混凝土初始脫粘的原因,在軸向荷載、溫度變化和核心混凝土收縮等情況下界面產生脫粘的臨界情況,并對工程中常見的構件進行了臨界狀態(tài)的計算；進行了7根不同比例初始脫粘的構件推出試驗,得到了極限承載力與脫粘比例的關系,界面粘結力的大小與組成情況；分析了在循環(huán)荷載作用下,鋼混凝土界面粘結區(qū)及脫粘區(qū)應力和界面疲勞裂紋的擴展速率；以最大壓力和疲勞荷載次數(shù)為參數(shù),進行了13根鋼管混凝土構件在疲勞荷載作用后的粘結滑移試驗,建立了界面疲勞壽命預測的方法；分析了鋼管混凝土在長期荷載作用下的徐變變形規(guī)律,制作了7根鋼管混凝土構件,在核心混凝土上施加長期荷載,以持荷時間為參數(shù),在加載到設計時間后進行推出試驗,計算出了核心混凝土的松弛規(guī)律,界面粘結強度與緊箍力的關系；基于損傷力學的原理,建立了鋼管混凝土界面損傷模型,以P-s曲線的割線模量為損傷變量,分析了各種因素作用下界面粘結損傷的規(guī)律,建立了包含損傷變量的粘結滑移本構關系；以ABAQUS軟件為平臺,建立鋼管混凝土界面粘結滑移問題有限元分析模型,驗證了模型的正確性,并將試驗結果與有限元計算結果比較,二者吻合得較好；通過分析造成界面損傷的各種因素,從在設計階段對鋼管內壁粗糙程度和混凝土組成成分的角度進行了探索研究,尋求減小界面損傷的措施。
[Abstract]:In this paper , it is necessary to establish a reasonable bond - slip constitutive relation between steel tube and concrete under the action of cyclic loading , and to establish a reasonable bond - slip constitutive relation between steel tube and concrete . The correctness of the model is verified , and the experimental results are compared with the results of the finite element calculation , and the results are in good agreement with each other . Through the analysis of various factors that cause the interface damage , the paper explores the rough degree of the inner wall of the steel tube and the composition of the concrete from the design stage , and seeks to reduce the interface damage .

【學位授予單位】：南昌大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TU398.9

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本文編號：1379826