型钢混凝土构件的粘结-滑移本构关系研究

基于国内外有关型钢混凝土粘结滑移的试验研究资料,以型钢混凝土短柱在拉拔和推出状态下的试件为例,推导了型钢混凝土的粘结滑移本构关系。根据型钢混凝土的受力平衡条件和边界条件,建立在不同锚固位置上的τ-s关系式,为型钢混凝土粘结滑移本构关系奠定了理论基础,并为采用有限元进一步分析型钢混凝土结构的非线性性能提供参考和依据。     

FRP——混凝土界面粘结损伤的有限元分析

在损伤力学理论基础上,对FRP-混凝土界面剥离破坏进行损伤分析,基于现有的粘结滑移本构模型,建立界面损伤滑移模型,获得了不同粘结滑移本构关系的损伤滑移曲线,同时利用所得损伤滑移曲线,建立有限元分析模型,分析了粘结面剥离损伤破坏特征,验证了损伤滑移本构关系的正确性和可用性.     

型钢-再生混凝土界面黏结强度及其影响因素分析

为研究各种再生粗骨料取代率下型钢-再生混凝土界面黏结性能,设计11个不同取代率型钢再生混凝土试件进行推出试验。通过试验,观察试件的破坏过程和裂缝发展形态,获取荷载-滑移全过程曲线以及各特征点参数;基于试验数据,分别从黏结强度、滑移特性、界面耗能、黏结抗剪刚度、损伤等角度分析取代率对型钢-再生混凝土界面黏结性能的影响。最后,对11个试件的黏结-滑移(τ-s)曲线进行拟合,得到了型钢再生混凝土界面黏结滑移本构方程,其计算值与试验实测值吻合较好。     

型钢混凝土粘结滑移性能试验研究

通过淹钢混凝土标准推出试验(push-outtest),对型钢混凝土粘结滑移受力机理、粘结强度和粘结滑移本构关系等关键问题进行研究。采用正交试验法设计16个标准推出试件,主要研究混凝土强度等级、型钢埋置长度、横向配箍率和型钢的混凝土保护层厚度等四个主要因素对粘结滑移性能的影响,考察型钢翼缘外侧、翼缘内侧及腹板与混凝土粘结性能。并设计4个对比推出试件,单独考察型钢翼缘外侧对粘结作用的贡献。试验研究结果表明,在荷载上升阶段和荷载下降阶段内部型钢应变分别呈指数分布和线形分布;在型钢翼缘外侧、翼缘内侧和腹板等不同部位,界面内部滑移具有相近分布规律;在荷载下降阶段,型钢翼缘外侧相对翼缘内侧及腹板对总体粘结作用贡献更大。根据所有试件的加载端和自由端的荷载-滑移曲线试验结果,统计回归出型钢混凝土特征粘结强度和特征滑移值计算公式,并提出型钢混凝土平均粘结应力-加载端滑移本构关系的数学模型(-τSL模型)。     

型钢混凝土构件的粘结——滑移衣构关系研究

基于国内外有关型钢混凝土粘结滑移的试验研究资料,以型钢混凝土短柱在拉拔和推出状态下的试件为例．推导了型钢混凝土的粘结滑移本构关系。根据型钢混凝土的受力平衡条件和边界条件,推导出不同锚固位置上的τ—s关系式,为型铜混凝土建立了相应的粘结滑移本构关系奠定了理论基础。     

考虑粘结滑移的型钢混凝土柱有限元分析

采用线性回归法拟合出粘结—滑移本构关系,建立了型钢混凝土结构的有限元力学模型,并对型钢混凝土在轴心受力作用下的力学行为进行了分析计算,从而得出了型钢混凝土构件应力、应变和粘结滑移的分布规律。     

型钢高强混凝土界面粘结性能研究

基于型钢高强混凝土推出试验,探究混凝土强度、保护层厚度、横向配箍率及试件锚固长度对型钢高强混凝土粘结强度、应力分布、粘结滑移本构关系的影响。结果表明:不同试件荷载-滑移曲线变化规律基本相同,试件粘结应变沿长度方向呈指数规律分布。不同因素对型钢高强混凝土粘结强度影响较为显著,随着混凝土强度等级的提高、保护层厚度的增加、横向配箍率的增大,型钢高强混凝与粘结强度逐渐提高,平均粘结应力逐渐增大;试件锚固长度对型钢高强混凝土平均粘结应力影响较小。基于回归分析得出型钢高强混凝土粘结-滑移本构关系式。     

型钢混凝土粘结-滑移本构关系理论分析

根据国内外关于型钢混凝土粘结性能的试验研究 ,对型钢混凝土粘结应力沿锚固长度的分布规律进行了综合和分析 ,并根据粘结应力的分布规律 ,利用弹性力学中相似性的原理 ,从弹性力学角度对型钢混凝土粘结滑移本构关系进行了理论推导 ,建立了粘结应力与粘结滑移关系的数学模式 ,可为用有限元法进一步分析型钢混凝土结构的非线性性能提供参考和依据     

型钢混凝土柱粘结滑移本构关系与粘结滑移恢复力模型

进行了弯矩、轴力、剪力共同作用下型钢混凝土柱的粘结滑移性能试验。以试验所得的粘结应力-滑移关系曲线为基础,定义了三个特征粘结应力点,并提出了特征粘结强度、特征滑移的统计回归计算公式,建立了型钢混凝土柱距柱底50mm处的基准粘结滑移本构模型。以基准粘结滑移本构模型为基础,引入反应不同位置粘结应力和滑移分布差异的位置函数,建立了型钢混凝土柱任意位置的粘结滑移本构关系。综合考虑反复荷载作用下型钢混凝土柱粘结强度、滑移刚度退化规律,建立了型钢混凝土柱粘结滑移恢复力模型,提出了恢复力模型中骨架曲线、加卸载刚度的确定方式,加卸载路径、强度衰减规律以及滞回环规则。研究结果为型钢混凝土柱考虑粘结滑移的有限元分析和地震反应全过程分析提供了必要条件。     

型钢混凝土粘结滑移本构关系的分析研究

根据国内外关于型钢混凝土组合结构粘结性能的理论和试验研究成果,分析了型钢混凝土的粘结滑移机理、影响粘结滑移性能的主要因素以及沿锚固长度粘结应力的分布规律,对型钢混凝土的粘结滑移本构关系进行分析。建立了一个新的二次多项式函数,为以后与钢管混凝土本构关系建立统一公式奠定基础。     

钢纤维混凝土劈拉损伤演化方程的研究

在Moelands-Reinhardt指数型本构模型的基础上,利用等效应变假设,得出钢纤维混凝土损伤演化方程。为消除损伤演化方程中单元特征长度参数的网格相关性,同时体现抗拉强度、断裂能对损伤演化方程的影响,进一步提出修正的钢纤维混凝土损伤演化方程。修正的损伤演化方程可综合反映钢纤维体积率和长径比对劈拉损伤演化的影响。通过对比劈拉试验轴向位移-轴向力曲线与由损伤演化方程控制的轴向位移-轴向力理论曲线,证明钢纤维混凝土损伤演化方程可基本体现其劈拉损伤演化的规律。     

型钢混凝土粘结损伤本构模型

型钢与混凝土之间的粘结损伤是一个非常复杂的过程 ,其损伤机理很少有人研究。将概率引入损伤的定义 ,首次提出了基于概率统计的型钢混凝土粘结损伤本构模型 ;并用两个推出试验展现了型钢混凝土粘结损伤的发展演化过程。     

基于正交设计的L形截面损伤敏感因素分析

基于受压混凝土损伤本构关系,建立了任意截面损伤分析模型。应用正交设计方法对L形截面压弯构件进行5参数4水平L16(45)损伤裂化的参数分析,筛选影响L形截面损伤敏感因素。分析结果表明:肢厚比是影响截面抗弯能力最重要的敏感因素,其次是加载角、配筋率。由于L形截面的不对称性,加载角对截面的抗弯能力影响不容忽视。配筋率可以有效地缓解截面损伤裂化的程度,其次是混凝土强度,而加载角将加重混凝土损伤裂化。     

A concrete–steel interface element for damage detection of reinforced concrete structures

The interface between concrete and steel in reinforced concrete governs the interaction between the two types of materials under loading. When the interface is seriously damaged, e.g. when a macro-crack is formed, de-bonding takes place with large slip, and the load-transferring capacity of the interface will drop dramatically. In this study, a damaged reinforced concrete beam finite element based on the constitutive law of the lumped model on the concrete–steel interface is developed. Scalar damage parameters characterizing changes in the interface are incorporated into the formulation of the finite element that is used in the damage identification procedure from static responses. Numerical simulations show that the method is effective to detect failure at the interface between concrete and steel bar in the reinforced concrete beam.     

钢筋混凝土结构损伤监测中的混凝土-钢界面单元

荷载作用下,钢筋混凝土中混凝土和钢筋两种材料之间存在交互作用。当界面受到严重破坏时,例如,出现了大的裂缝,大的滑动产生剥离时,界面传递荷载的能力突然下降。基于混凝土-钢界面集中模型的构成定律,进行了损伤钢筋混凝土梁的有限元分析。将表现界面变化特征的分级损伤参数与有限元公式相结合,     

基于能量方法的分段曲线混凝土损伤模型

混凝土损伤模型的研究,实际上是研究混凝土材料的本构行为。在外界因素作用下,材料的累积变形引起结构内部损伤发展,最终将产生宏观裂缝直至破坏。根据Najar能量损伤理论,提出新的分段曲线混凝土受压损伤演变方程,并给出不同强度混凝土损伤演变方程。通过计算、对比、分析、认为:建议的损伤模型与已有的混凝土本构模型吻合较好。该方法的优点是参数少,不同强度的混凝土有确定的损伤演变方程,可以动态分析混凝土的累积损伤程度。对比理论计算与试验结果表明,二者吻合较好,可为混凝土结构损伤仿真分析提供另一个解决途径。     

软岩及混凝土材料损伤型黏弹性动态本构模型研究

 根据软岩及混凝土材料在动载下的应力–应变曲线特点,并结合损伤体与黏壶所具有的特性,建立一种适合软岩及混凝土材料的损伤型黏弹性动态本构模型方程。该模型的建立是以朱王唐模型为基础,采用损伤体代替朱王唐模型中的弹性元件对现有损伤型朱王唐模型进行改进而建立的一种损伤型黏弹性动态本构模型方程。为说明该模型方程的合理性,采用建立的本构模型方程对分离式霍普金森压杆(SHPB)实验系统下实测的应力–应变曲线进行拟和,拟和曲线和实测曲线具有很好一致性,因此,该模型可为软岩及混凝土材料的动态本构关系的进一步研究及其工程应用提供一定的参考。     

水泥土的弹塑性损伤试验研究

首先阐述了损伤理论中损伤变量的定义及其测定 ,并介绍了基本的损伤本构关系。然后通过对水泥土的弹塑性损伤试验 ,探讨了水泥土的损伤机制 ,并得到了一系列损伤关系曲线 ,为建立水泥土的弹塑性损伤模型奠定了基础。     

钢纤维增强混凝土拉伸损伤本构特性

研究了钢纤维混凝土一维拉伸时的损伤行为，建立了损伤演化方程及损伤本构方程，并根据钢纤维混凝土一维拉伸试验曲线得到了损伤参量D的变化规律，提出了一种由损伤行为预测材料泊松比变化的矩形模型。     

钢板件考虑损伤的循环弹塑性大变形分析

建立结构钢弹塑性各向异性损伤本构关系,采用U.L格式的壳体大挠度双重非线性有限元分析方法,对四边简支矩形薄钢板进行面内拉压循环荷载作用下的滞回性能分析,讨论残余应力、初始挠度、宽厚比对板件循环性能的影响.