【摘要】：混凝土材料在持續(xù)荷載作用下將產(chǎn)生依時性變形,同時,混凝土本構(gòu)也隨著時間發(fā)生變化,這一變化不但受到周圍環(huán)境的影響,還與應(yīng)變(或應(yīng)力)狀態(tài)有直接的關(guān)系。本文建立一個Drucker-Prager型塑性模型,通過將徐變中不可恢復(fù)的變形分離出來作為塑性應(yīng)變,進(jìn)而對強(qiáng)化軟化函數(shù)及膨脹率函數(shù)的形式進(jìn)行修正,以考慮徐變對混凝土應(yīng)力應(yīng)變行為的影響。 FRP約束混凝土柱在既有結(jié)構(gòu)的修補加固及新建結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用越來越廣泛,研究其長期力學(xué)行為的重要性不言而喻,隨著核心混凝土徐變不斷改變FRP約束混凝土柱的應(yīng)變狀態(tài),能夠準(zhǔn)確預(yù)測隨之發(fā)生的應(yīng)力應(yīng)變行為依時性變化對既有混凝土結(jié)構(gòu)分析有著重要意義。 本文主要進(jìn)行了以下研究：(1)首先進(jìn)行了FRP約束混凝土柱單軸受壓徐變的試驗和理論研究。在試驗中考慮了混凝土強(qiáng)度、試件截面、是否配有鋼筋、FRP包裹方式等因素的影響�；谖㈩A(yù)應(yīng)力固結(jié)理論和B3模型,給出了FRP約束混凝土徐變預(yù)測模型。這一模型不僅能夠預(yù)測FRP約束普通混凝土柱徐變,還適用于核心混凝土強(qiáng)度高、摻硅粉以及變應(yīng)力的情況。(2)利用所給FRP約束混凝土柱徐變模型,對FRP種類和數(shù)量、FRP材料徐變、水灰比、骨料水泥比、硅粉含量、混凝土強(qiáng)度、加載水平以及截面尺寸等徐變影響因素進(jìn)行了分析。(3)在312天徐變試驗結(jié)束后,對其中12個徐變和收縮試件進(jìn)行了單軸抗壓試驗以測定其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線。試驗結(jié)果表明承受持續(xù)荷載的徐變試件與相應(yīng)的收縮對比試件相比,在受壓測試中表現(xiàn)出較高的初始剛度,較低的極限強(qiáng)度,較小的峰值應(yīng)變和極限應(yīng)變；(4)建立單軸荷載作用下Drucker-Prager型非約束和約束混凝土的塑性模型,并結(jié)合FRP的本構(gòu)及側(cè)向應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,對FRP約束混凝土柱的行為進(jìn)行合理的預(yù)測。為了考慮徐變效應(yīng),利用前面所建的FRP約束混凝土柱徐變模型,可以將徐變應(yīng)變中的不可恢復(fù)的變形分離出來以考慮徐變效應(yīng)。 將建立的約束混凝土本構(gòu)模型與前面的徐變模型結(jié)合,可以在實測數(shù)據(jù)缺乏的情況下對既有混凝土結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為進(jìn)行預(yù)測,為結(jié)構(gòu)加固設(shè)計提供依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TU377

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