钢筋与混凝土的粘结本构关系试验分析

最近几年,在建筑工程建设领域,钢筋混凝土结构得到了非常广泛的应用,已经成为建筑结构的主流方向。为了保证钢筋与混凝土的粘结性能,需要对其粘结本构关系进行研究和分析。本文结合相应的试验分析结果,对钢筋与混凝土的粘结性能进行了分析和讨论。     

混凝土的三维本构关系

基于材料的各向同性理论，根据应力-应变增量关系，建立了一个混凝土的三维本构关系模型。采用了目前较为成熟的Ottosen的破坏准则，利用了Sargin的单轴应力-应变关系，并在三维增量非线性关系中引入等效单轴切线模量，所用的模型中的参数是根据前人的经验和实验来取定的，通过对混凝土的各向受拉，受压和拉压结合的分析表明，所建立的模型较为简单，实用。     

不锈钢材料的高温性能与本构关系

不锈钢材料具有耐腐蚀、耐高温等特点,是一种良好的环保耐久建筑材料。现有研究成果表明,不锈钢高温性能优于低碳钢。通过比较规范以及国内外学者所得到的不锈钢高温力学性能参数,指出了现有规范的不足。回顾了国内外关于不锈钢应力-应变本构模型的研究成果,并通过比较分析,归纳总结出各个模型的优缺点。Quach三段式应力应变模型适用于受拉和受压情况,可直接应用于现行规范进行常温下结构设计,Gardner提出的高温下应力应变模型适用性较强,但模型不够完整,还需要进一步拓展。     

高温后再生混凝土三轴受压本构关系

对高温后再生混凝土圆柱体试件(Ф100×200mm)进行了常规三轴加载试验,获得了高温后再生混凝土应力-应变全过程曲线,拟合了高温后再生混凝土三轴受压本构方程.结果表明:在单向应力下,高温后再生混凝土应力-应变全过程曲线有比较明显的尖峰.随着侧向围压的增加,高温后再生混凝土应力-应变全过程曲线逐渐变得平缓和丰满.高温后再生混凝土三轴受压本构关系曲线变化趋势与普通混凝土类似.所拟合出的高温后再生混凝土三轴受压本构方程能较好拟合试验结果.     

简析混凝土非线性分析中的本构关系

对混凝土非线性分析中本构关系的研究现状作了介绍与评述,并对线弹性类、非线弹性类及基于弹塑性理论的混凝土模型进行了分析,最后对其今后的发展趋势进行了展望,为其进一步的研究分析奠定了基础。     

混凝土火灾损伤本构模型研究

混凝土材料在高温作用下的力学性能研究对混凝土结构防火设计和火灾损伤评估具有重要意义。构建了混凝土火灾损伤本构模型,引入热损伤反映温度对混凝土弹性模量、抗拉强度、抗压强度等力学参数的影响,考虑到混凝土受拉和受压状态下的不同的损伤特性,将混凝土材料的损伤分为受压损伤、受拉损伤和热损伤三种。建立了损伤演化、塑性流动以及内变量演化方程,通过塑性-损伤耦合,描述了不同温度和应力状态下混凝土的应力-应变特性,证明了模型严格符合热力学定律。利用所建立的本构模型对不同温度下的混凝土单轴拉伸、压缩试验进行了模拟计算,计算结果与试验结果能较好地吻合,证明了模型的合理性。     

再生混凝土钢筋黏结滑移本构关系研究

采用钢筋开槽内贴片试验方法,完成6组钢筋再生混凝土试件的拉拔试验,获得不同强度、不同再生骨料取代率下混凝土与钢筋的荷载-滑移曲线以及不同锚固位置处钢筋应变.基于试验结果,研究了再生骨料取代率对钢筋-再生混凝土黏结锚固强度及黏结滑移曲线的影响,并采用二次分布矩阵插值函数法及沿锚长积分法分别计算不同锚固位置处钢筋与再生混凝土的黏结应力和相对滑移,得到不同锚固位置处黏结滑移关系及位置函数.最后建立再生混凝土与钢筋考虑黏结滑移位置函数的τ-s本构关系,为再生混凝土的工程应用提供参考依据.     

混凝土本构关系及其分析软件简述

指出混凝土具有耐久性好、可模性好、硬化后抗压强度较高等优点，对现有的混凝土本构关系进行了分析，对用于混凝土结构分析的几种有限元软件进行了简单介绍，最后对混凝土本构关系的发展进行了展望。     

钢管混凝土轴心受拉本构关系

本文利用变形协调条件,分析了钢管混凝土轴心受拉时的受力性能。由于核心混凝士对钢管径向收缩的限制,使钢管的比例极限和屈服点提高。在常用钢管混凝土范围内,屈服点提高约10%。     

混凝土的本构关系及其应用

本文介绍了混凝土本构关系,并以核工程为例说明其应用,论述了应用ADINA程序计算安全壳的结果。接着论述了混凝土本构关系的新进展。     

混凝土本构关系的边界面模型的讨论

边界面模型是目前少有的几个能描述混凝土在复杂的三轴循环荷载作用下性能的本构模型之一，它具有相对简单，应用方便的优点。为了验证该模型，本文根据现有的边界面模型编制了计算机程序。通过计算结果与实验结果的比较，发现了现有的混凝土边界面模型的一些不足之处。     

三轴应力下卵石混凝土力学性能与本构关系

为研究卵石混凝土的三轴受压力学性能,进行了27个卵石混凝土试件的常规三轴试验,观察了试件的破坏形态,获取了其应力-应变全过程曲线及特征点参数,深入分析了围压对卵石混凝土力学性能的影响.结果 表明:随着围压的增大,卵石混凝土试件破坏形态先由轴向劈裂破坏转变为斜向剪切破坏,再转变为横向剪切破坏;围压越大,峰值应力、峰值应变...     

混凝土本构关系研究中存在问题的探讨

简要介绍了混凝土本构关系的几种类型，对目前混凝土本构关系研究中存在的问题进行了阐述，并对出现的问题进行了分析，指出其力学特性的研究对充分发挥材料强度、提高设计水平、降低工程造价具有重要意义。     

高温后新Ⅲ级钢筋力学性能的试验研究

通过对37组共111根(?)16和(?)12新Ⅲ级钢筋高温后的力学性能试验,研究了经历不同受火温度和受火恒温时间 后的屈服强度、极限强度、弹性模量、延伸率和受拉应力-应变关系等力学性能的变化规律。试验表明。新Ⅲ级钢筋在经历 高温作用后,其屈服强度、极限强度和弹性模量在400℃以前变化不大,之后随所经历温度的升高而逐渐下降,降幅一般在 15％左右,实测的受拉应力-应变关系曲线,仍然出现明显的屈服台阶和强化段。根据试验结果,本文建议了高温后新Ⅲ 级钢筋屈服强度、极限强度、弹性模量、延伸率和受拉应力.应变全曲线计算公式。本文研究成果可作为火灾后混凝土结 构的损伤评估和非线性有限元全过程分析的依据。     

方形钢管混凝土中核心混凝土的本构关系

鉴于钢管对方形钢管混凝土柱约束作用所呈现不均匀的特点,采用体积的核心混凝土强、弱约束区划分方法,建立了适用于普通方形钢管混凝土和带约束拉杆方形钢管混凝土中核心混凝土本构关系,用大型通用软件ANSYS对短柱试件的轴压试验进行了模拟,有限元结果与试验结果吻合良好。     

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.     

钢筋与混凝土粘结本构关系的试验研究

在钢筋与混凝土粘结性能的分析研究中,钢筋与混凝土的粘结本构关系是至关重要的。为了正确揭示钢筋与混凝土的粘结本构关系,本文首先从理论上推导了钢筋应力σs、钢筋与混凝土的粘结应力τ以及钢筋与混凝土的相对滑移s的解析表达式,并根据拔出试验数据,给出了随不同位置变化的钢筋与混凝土粘结应力和相对滑移关系,推导了反应这种变化规律的位置函数。本文还通过不同锈蚀量的光面钢筋和变形钢筋的拔出试验,得到了两种钢筋与混凝土的粘结性能随着不同钢筋锈蚀量的变化规律,根据试验结果的统计分析,给出了两种钢筋锈蚀后与混凝土的粘结强度计算公式。最后,本文给出了随时间和位置变化的钢筋与混凝土的粘结本构关系,可较全面地反映钢筋与混凝土的粘结性能。     

火灾高温后混凝土剩余强度及本构方程研究

为了深入研究工程建设中几种C25～C40强度等级混凝土经历火灾高温后的力学性能变化规律,提出了相对精确的剩余强度计算方法和受压本构方程,以经历温度、混凝土强度等级、恒温时间为变化参数,设计并完成了120个棱柱体试件的轴压试验,分析了各变化参数对其峰值应力、轴压刚度及耗能能力的影响规律,并给出了相应的剩余强度计算公式和轴...