本文選題：凍融循環(huán) + 力學性能��； 參考：《西安建筑科技大學》2017年博士論文

【摘要】：地處寒冷地區(qū)的水工、海工、橋梁等混凝土結構常常發(fā)生凍融損傷,造成既有混凝土結構材料、構件、結構動力行為和地震災變機理發(fā)生改變。本文采用試驗研究、理論分析及其相結合的研究手段,圍繞凍融損傷后混凝土材料動力本構、混凝土與鋼筋粘結行為、鋼筋混凝土構件抗震性能等問題進行試驗研究和理論分析。具體研究工作如下:1.通過四批次共108個100mm×100mm×300mm試件的凍融循環(huán)試驗及其單調與重復荷載試驗,研究了單調與重復荷載作用下凍融損傷混凝土應力-應變關系曲線的變化規(guī)律,探討了凍融循環(huán)次數(shù)、混凝土強度變化、引氣與否對相應力學指標的影響規(guī)律。在試驗的基礎上,建立混凝土基于Weibull統(tǒng)計分布理論的凍融損傷隨機本構模型。2.通過三批次共108個鋼筋與混凝土短埋試件的凍融循環(huán)試驗和中心拔出試驗,測試了單調與反復荷載作用下不同混凝土強度等級、不同凍融循環(huán)次數(shù)的鋼筋與混凝土試件的粘結-滑移曲線,探討了凍融循環(huán)次數(shù)、混凝土強度等級、鋼筋外形對鋼筋與混凝土粘結-滑移曲線的影響。在試驗研究的基礎上,建立了鋼筋與混凝土單調和反復荷載作用下的粘結-滑移本構關系,并給出模型相關參數(shù)的確定方法。3.通過四批次8根200mm×200mm×1180mm鋼筋混凝土柱的凍融循環(huán)試驗和低周反復荷載試驗,研究了凍融循環(huán)次數(shù)對不同軸壓比鋼筋混凝土柱抗震性能的影響,探討了凍融循環(huán)次數(shù)與鋼筋混凝土柱滯回性能之間的關系,揭示了低周反復荷載作用下凍融循環(huán)次數(shù)與鋼筋混凝土柱骨架曲線參數(shù)、延性、耗能能力、剛度退化之間的關系。4.以凍融前后的相對抗壓強度“c d cff”作為基本變量,通過對本文試驗數(shù)據(jù)和已有研究成果數(shù)據(jù)的回歸分析,給出了混凝土受壓、受拉本構模型相關參數(shù)的確定方法,運用有限元分析軟件ABAQUS對凍融損傷后的鋼筋混凝土構件柱進行數(shù)值模擬分析工作。5.在低周反復荷載試驗的基礎上,提出了凍融損傷鋼筋混凝土柱“指向定點”的剛度退化三線型恢復力模型,并給出模型骨架曲線特征點的確定方法,提出卸載及其再加載的計算公式。比較試驗結果和計算結果發(fā)現(xiàn),所提恢復力模型能較好地反映凍融損傷鋼筋混凝土柱在低周反復荷載下的恢復力特性,可為凍融環(huán)境下鋼筋混凝土結構地震反應分析提供參考。
[Abstract]:The concrete structures, such as water workers, sea workers, bridges and other concrete structures which are located in the cold regions often occur freezing and thawing damage, resulting in the change of concrete structure material, component, structure dynamic behavior and earthquake catastrophe mechanism. The experimental research and theoretical analysis of the behavior of the cohesive soil with the reinforcement and the seismic performance of the reinforced concrete members are carried out. The specific research work is as follows: 1. the freezing thawing cycle tests of 108 100mm x 100mm x 300mm specimens with four batches and the monotonic and repeated load tests have been carried out to study the freezing and thawing damage concrete under the action of single and repeated loads. The law of the variation of force strain relation curve, the influence law of freezing thawing cycle times, concrete strength change, air entraining or not on the corresponding mechanical index is discussed. On the basis of the experiment, the freeze-thaw damage stochastic constitutive model of concrete based on the Weibull statistical distribution theory.2. has been established through three batches of 108 steel and concrete short buried specimens. The freeze-thaw cycle test and the center pull out test are used to test the bond slip curves of the reinforced concrete specimens with different concrete strength grades and different cycles of freezing and thawing cycles under the action of monotonous and repeated loads. The effects of the number of freezing and thawing cycles, the strength grade of concrete and the shape of the reinforced bar on the bond slip curve of the reinforced concrete and concrete are discussed. On the basis of the study, the bond slip constitutive relation of steel and concrete under monotonic and repeated loads is established, and the method for determining the related parameters of the model.3. is given by the freezing thawing cycle test and low cycle loading test of 8 200mm x 200mm x 1180mm reinforced concrete columns with four batches, and the different cycles of freezing and thawing cycles are studied. The relationship between the number of freeze-thaw cycles and the hysteretic behavior of reinforced concrete columns is discussed. The relationship between the number of freeze-thaw cycles and the skeleton curve parameters, ductility, energy dissipation capacity and stiffness degradation of reinforced concrete columns under low cycle cyclic loading is revealed by the relative compressive strength of.4. before and after freezing and thawing. The degree "C D CFF" is used as the basic variable. Through the regression analysis of the experimental data and the data of the existing research results, the method of determining the concrete compression and the related parameters of the drawing model is given. The finite element analysis software ABAQUS is applied to the numerical simulation analysis of the reinforced concrete column after the freezing and thawing damage..5. is in the low cycle. On the basis of the complex load test, the stiffness degradation three linear restoring force model of the frozen and thawing damaged reinforced concrete column "pointing point" is put forward. The method of determining the characteristic points of the model skeleton curve is given and the calculation formula of the unloading and reloading is put forward. The comparison test results and the calculation results show that the proposed restoring force model can be well reflected. The restoring force characteristics of RC columns damaged by freeze-thaw damage under low cyclic loading can provide reference for seismic response analysis of reinforced concrete structures under freeze-thaw environment.

【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU37;TU352.11

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