FRP-混凝土界面粘结滑移本构模型

FRP-混凝土界面的粘结滑移关系是FRP加固混凝土结构受力分析的基础。由于FRP-混凝土界面受力情况的特殊性,通常很难通过试验直接获得粘结滑移关系,因而现有的粘结滑移本构模型或多或少存在一些问题。本文根据作者提出的细观单元有限元研究的结果,建议了一组新的界面本构模型以及界面剥离强度计算公式。根据本构模型简化程度不同,分别命名为:精确模型、简化模型和双线性模型。其中精确模型可以考虑不同界面胶层刚度的影响,简化模型和双线性模型则适用于一般界面粘结胶层。通过与大量界面试验结果的对比表明,本文建议的模型可以准确预测界面的剥离强度和剥离过程,且精度优于现有各模型。     

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。     

钢管混凝土粘结滑移本构关系理论研究

钢管混凝土中钢管与混凝土之间的粘结强度和粘结滑移备受关注.国内外对钢管混凝土粘结滑移的研究较多,但主要侧重于粘结强度的研究,而对粘结滑移本构关系的研究相对较少;而且目前钢材和混凝土的本构关系均已经比较明确,钢管混凝土粘结滑移的本构方程尚无定论.从理论上推导了钢管与混凝土粘结滑移的本构关系,讨论了钢管混凝土粘结滑移本构关系的建立方法.为进一步研究钢管混凝土的粘结滑移本构关系提供了理论依据.     

预应力碳纤维板与混凝土界面黏结滑移本构关系研究

碳纤维板(CFRP)与混凝土界面之间的黏结滑移关系是预应力CFRP加固混凝土结构计算的关键参数之一。以CFRP初始预应力、CFRP宽度和胶层厚度为影响因素,设计了12组预应力CFRP加固混凝土试件,通过双面剪切试验测试结果建立每组试件的界面黏结应力与滑移量关系曲线。对比现有CFRP与混凝土界面本构关系模型所包含的基本参数,选择合适的模型对预应力CFRP与混凝土界面的黏结滑移本构关系进行拟合,并通过有限元模拟验证所拟合本构关系的准确性。该黏结滑移本构关系将对预应力CFRP加固混凝土梁的理论分析及工程应用提供理论依据。     

型钢混凝土粘结滑移本构关系的分析研究

根据国内外有关型钢混凝土粘结滑移的实验研究资料，阐述了型钢混凝土粘结滑移机理，并从弹性力学的角度，根据型钢混凝土的受力平衡条件和边界条件，建立一个在不同锚固位置上τ—S的关系式。为用有限元方法进一步分析型钢混凝土结构的非线性提供参考依据。     

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。     

钢筋混凝土粘结滑移本构关系简议

钢筋混凝土的粘结滑移本构关系一直是钢筋混凝土粘结性能研究的重点.然而由于影响因素多和试验手段不同导致实验数据分散,难以得到真正通用而又易于应用的粘结滑移本构关系.本文主要从试验方法和本构关系两方面对国内外研究现状进行简述.     

腐蚀钢筋与混凝土粘结滑移本构关系模型

为了获得腐蚀后基于裂缝宽度的钢筋与混凝土的粘结滑移本构关系,在试验获得的不同裂缝宽度的粘结滑移曲线和基于纵向裂缝宽度的粘结滑移参数特征的基础上,使用excel软件拟合建立了腐蚀变形钢筋与混凝土基于裂缝宽度的粘结滑移本构关系模型。选出了改造后的BoxLucas2函数,在拟合时考虑了保证曲线顶点最大程度的吻合,这也就保证了粘结特征参数里极限粘结强度和极限粘结滑移这两个最关键参数的准确性,同时尽量保证曲线左右张开程度具有一定的吻合性。     

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。     

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宄资料,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T-s关系式,为型钢混凝土建立了相应的粘结滑移本构关系奠定了理论基础.     

高温后钢管混凝土的粘结滑移本构关系研究

钢管混凝土界面间的粘结应力是钢管与混凝土间一种重要的相互作用。目前国内外对钢管混凝土的粘结应力和常温下的粘结滑移本构关系研究较多,而高温后钢管混凝土的粘结滑移本构关系的研究由于必须依靠大量试验,相关研究相对较少。然而,高温后结构力学性能对结构承载力影响非常重要,本文基于大量试验,并采用数据拟合的方法修正了试验结果的离散性,得到了高温后钢管混凝土的粘结滑移本构关系,为钢管混凝土的有限元分析奠定了基础。     

BFRP筋与混凝土的粘结-滑移本构关系

为研究玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋与混凝土的粘结-滑移本构关系,探讨BFRP筋与混凝土的受力过程,对16组共96个不同参数的粘结试件进行拉拔试验,每组选取1个试验结果,得到试件的粘结-滑移曲线.将BFRP筋与混凝土的粘结-滑移曲线细分为微滑移阶段、滑移阶段、下降阶段和残余应力阶段共4个阶段.基于试验结果,在已有的粘结-滑移本构模型基础上进行改进,建立了适用于BFRP筋与混凝土粘结-滑移本构关系的理论模型.研究结果表明:微滑移阶段粘结-滑移曲线近似于直线上升,滑移阶段粘结-滑移曲线逐渐偏离直线呈非线性上升,下降阶段粘结-滑移曲线近似于线性下降,残余应力阶段粘结-滑移曲线近似于周期性递减的正弦函数;该模型与试验结果吻合良好,能较好地反映BFRP筋与混凝土之间的受力过程,可为今后BFRP筋与混凝土锚固性能的理论分析和工程应用提供参考.     

FRP-混凝土界面粘结滑移关系研究

FRP-混凝土界面粘结-滑移模型可从两个角度进行分析,即粘结强度模型和粘结-滑移本构模型。粘结强度模型是从整体角度描述FRP-混凝土粘结性能,而粘结-滑移本构模型是从局部的角度(即局部的粘结本构模型)来描述FRP-混凝土的粘结性能。介绍了国内外各种粘结-滑移本构关系模型,为FRP加固混凝土结构的分析和应用提供依据。     

型钢高强混凝土界面黏结滑移推出试验及其本构关系研究

为研究型钢高强混凝土界面黏结性能,对9个型钢高强混凝土试件进行推出试验,分别考虑混凝土强度、配箍率、保护层厚度和型钢锚固长度对型钢高强混凝土界面黏结性能的影响。观察试件的加载过程和裂缝发展形态,分析了试件破坏形态,得到试件加载端荷载-滑移曲线。通过分析沿型钢锚固方向应变和界面黏结应力的分布规律,运用灰色关联理论建立了黏结应力计算式,并推导出荷载-滑移曲线关系表达式。讨论了影响界面滑移损伤变量的关系。结果表明：各试件加载端荷载-滑移曲线走势基本相同;灰色关联理论能够较好地反映黏结应力与各影响因素之间的关系,其中保护层厚度与黏结应力相关性最好;推导的黏结应力算式的计算精度能达到98%;提出的黏结应力-滑移的本构关系数学表达式拟合度较好;界面损伤发展程度与各影响因素关系紧密。     

纤维增强塑料筋混凝土粘结滑移本构模型

纤维增强塑料筋与钢筋性能的差异 ,使纤维增强塑料筋混凝土的粘结性能与钢筋混凝土的粘结性能存在明显不同 ,因此 ,研究塑料筋混凝土粘结滑移本构模型 ,对推广塑料筋混凝土结构在工程中的应用具有重要的理论意义和实用价值。在总结国内外已有的纤维增强塑料筋与混凝土粘结滑移本构模型的基础上 ,提出了粘结滑移的连续曲线本构模型。该模型以粘结滑移曲线的三个关键点为基础 ,物理概念明确、光滑连续 ,并与试验结果吻合良好     

静载下CFL-混凝土界面粘贴滑移本构关系研究

常见界面粘贴滑移模型包括双曲线模型、双线性模型和三线性模型,对静载下CFL与混凝土粘贴界面的受力形式与破坏形态进行分析,在CFL-混凝土粘贴界面破坏过程中,当粘贴界面相对滑移量大于s_0分割点时,CFL板材与混凝土发生相对滑移,界面内部开始损伤;当粘贴界面相对滑移量大于s_u分割点时,界面损伤破坏。     

铝合金板与混凝土的粘结性能

铝合金材料具有强度高、变形性能好、耐腐蚀等优点,是沿海侵蚀环境中钢筋混凝土结构加固工程的理想材料;而铝合金板与混凝土的粘结性能是铝合金板加固钢筋混凝土梁能否协同工作的关键问题。基于此,对铝合金板与混凝土的粘结性能进行试验和理论研究。考虑混凝土强度、铝合金板宽度和厚度、粘贴长度及界面处理等因素对铝合金板和混凝土块体粘结性能的影响,设计了一套试件固定装置,采用万能试验机对105个铝合金板与混凝土棱柱体的粘贴试件进行了面内单剪试验。根据试验结果,结合理论分析,得到了铝合金板和混凝土连接的粘结破坏典型特征、剪应力分布曲线和粘结滑移曲线。研究表明,试件存在两种破坏形式:界面剥离破坏和混凝土层剥离破坏。界面处理对粘结性能有重要的影响,粘贴界面没有进行糙化处理的试件发生了界面剥离破坏,其他试件发生了混凝土层剥离破坏;随着混凝土强度的提高、铝合金板宽度和厚度的变小,粘结性能提高;存在一个有效粘贴长度,当粘贴长度大于有效粘贴长度后,增大粘贴长度并不能提高连接的极限荷载。     

钢管混凝土界面的本构关系

基于3个现有试验结果,对钢管混凝土界面的粘结强度、粘结及非粘结摩擦系数、摩擦系数的误差水平、正常断裂能释放率、不同正应力下的粘结及非粘结滑动断裂能释放率、破坏包络线的形状参数等材料属性进行研究。基于3参数双曲破坏准则,提出了钢管混凝土界面的一种典型本构关系,反映了粘结情况对界面性能的巨大影响。对该本构关系中各界面参数进行分析。通过试验数据分析、破坏包络线几何分析及敏感性分析,确定各界面参数值。在3种界面长度下,将这些参数应用于钢管混凝土方柱的推出试验中。通过对比试验数据和数值结果,分析钢管混凝土方柱的破坏过程。     

钢筋混凝土粘结滑移本构关系建立方法的研究

基于研究锈蚀钢筋混凝土动态粘结性能的需要,对前人建立粘结一滑移关系的方法进行了分析比较,在此基础上提出了一种新方法。该法在确定界面处混凝土变形时引入界面混凝土等效应变εcie和修正系数ηi等参数,从而最大限度地利用了实测资料,增加了公式建立的科学依据。