本文關(guān)鍵詞：“瘦身”箍筋約束混凝土軸心受壓試件應(yīng)力—應(yīng)變?nèi)�研究

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【摘要】：當(dāng)盤卷的普通鋼筋經(jīng)過調(diào)直后伸長率和重量不滿足驗(yàn)收規(guī)范要求時(shí),該鋼筋即為“瘦身”鋼筋。與普通鋼筋相比,“瘦身”鋼筋在冷拉調(diào)直后面積減小,屈服強(qiáng)度提高,延性降低。由于“瘦身”鋼筋在盤卷鋼筋調(diào)直過程中產(chǎn)生,直徑較小,多用于梁、柱箍筋,且在市場上有一定規(guī)模。目前對“瘦身”箍筋約束混凝土應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)�的研究很少,對“瘦身”箍筋建筑物的加固也有一定的盲目性。對16根普通箍筋、“瘦身”箍筋(箍筋平均瘦身率為17.9%)約束混凝土試件進(jìn)行軸向加載試驗(yàn)及有限元分析,試件采用矩形箍筋、矩形菱形復(fù)合箍筋兩種形式,矩形箍筋體積配箍率在0.69%~1.38%之間,矩形菱形復(fù)合箍筋體積配箍率在1.18%~2.36%之間,試驗(yàn)及理論結(jié)果表明:(1)“瘦身”箍筋和普通箍筋約束混凝土應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)�基本相當(dāng),“瘦身”箍筋約束混凝土應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)�下降段并不存在明顯的降低。(2)“瘦身”箍筋試件和普通箍筋試件的混凝土應(yīng)力-箍筋應(yīng)變曲線差別不大,曲線上升段基本上呈線彈性關(guān)系,超過峰值應(yīng)力以后,混凝土應(yīng)力-箍筋應(yīng)變曲線下降段都比較平緩,箍筋應(yīng)變超過1%后,有些試件靠近箍筋彎鉤兩邊的測點(diǎn)出現(xiàn)應(yīng)變減小現(xiàn)象,同時(shí)觀測到試驗(yàn)過程中試件箍筋脫鉤現(xiàn)象。另外兩邊箍筋應(yīng)變繼續(xù)增長,直到超過箍筋應(yīng)變量程2%,后續(xù)結(jié)果無法測量,整個(gè)試驗(yàn)過程中未發(fā)現(xiàn)箍筋拉斷現(xiàn)象。(3)箍筋沒有拉斷的原因之一是部分試件箍筋脫鉤之后,與彎鉤相連的兩邊箍筋出現(xiàn)卸載現(xiàn)象,另外兩邊箍筋與混凝土產(chǎn)生了粘結(jié)滑移。另一原因是,由于本試驗(yàn)的箍筋最小間距是74mm,試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)下降段很多混凝土從箍筋間剝離出來,箍筋與混凝土之間形成了空隙,試件后續(xù)加載混凝土變形不能對箍筋產(chǎn)生擠壓效應(yīng)。如果采用螺旋箍筋,且箍筋間距較密,混凝土不能從箍筋間剝離出來,有可能導(dǎo)致“瘦身”箍筋拉斷。(4)利用有限元軟件ABAQUS對試件進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,模擬得到的混凝土塑性損傷云圖結(jié)果與試驗(yàn)最終破壞形態(tài)吻合較好;模擬得到的截面豎向應(yīng)力分布情況與理論的作用機(jī)理基本一致。(5)“瘦身”箍筋試件混凝土應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)�的試驗(yàn)結(jié)果與有限元模擬結(jié)果在低配箍率時(shí)基本吻合;高配箍率時(shí)有限元分析結(jié)果的下降段要比試驗(yàn)結(jié)果更為平緩。(6)有限元模擬得到的混凝土應(yīng)力-箍筋應(yīng)變曲線與試驗(yàn)得出的結(jié)果下降段差異較大,試驗(yàn)結(jié)果的下降段比較平緩,有限元分析的結(jié)果下降段較為陡峭,主要是因?yàn)橛邢拊M時(shí),未考慮箍筋與混凝土之間的粘結(jié)滑移;另外,在混凝土應(yīng)力的下降段,混凝土不僅僅是簡單的彈塑性變形,往往伴隨有較大的開裂和脫落,現(xiàn)有的塑性損傷本構(gòu)模型還不能完全表示出來,還涉及到斷裂力學(xué)方面的問題。(7)由于試件數(shù)量較少,沒有辦法求出試驗(yàn)結(jié)果的均值和方差,考慮到混凝土材料的不均質(zhì)性、加載的偏心以及測量的誤差等因素,試驗(yàn)難以得出統(tǒng)計(jì)性的規(guī)律。采用有限元軟件模擬“瘦身”箍筋和普通箍筋試件混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線,分析表明:箍筋采用矩形時(shí),兩者應(yīng)力-應(yīng)變曲線下降段較接近;采用菱形矩形復(fù)合箍筋時(shí),“瘦身”箍筋試件下降段延性稍好于普通箍筋試件。
【關(guān)鍵詞】：“瘦身”箍筋 約束混凝土 應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)� 有限元模擬
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU37
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第1章 緒論11-20
• 1.1 研究背景與研究意義11-13
• 1.1.1“瘦身”鋼筋應(yīng)用現(xiàn)狀11-12
• 1.1.2“瘦身”鋼筋與高強(qiáng)鋼筋的比較12-13
• 1.1.3 本文研究的意義13
• 1.2 普通箍筋約束混凝土研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 國外研究狀況13-15
• 1.2.2 國內(nèi)研究狀況15-16
• 1.3 高強(qiáng)箍筋約束高強(qiáng)混凝土研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3.1 國外研究狀況16-17
• 1.3.2 國內(nèi)研究狀況17-19
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容19-20
• 第2章 箍筋約束混凝土的力學(xué)模型和理論20-27
• 2.1 概述20
• 2.2 箍筋作用機(jī)理20-22
• 2.3 箍筋約束混凝土強(qiáng)度的幾個(gè)主要影響因素22-23
• 2.3.1 配箍率的影響22
• 2.3.2 箍筋屈服強(qiáng)度的影響22
• 2.3.3 箍筋間距的影響22
• 2.3.4 箍筋約束形式的影響22-23
• 2.4 箍筋約束混凝土幾種本構(gòu)模型23-27
• 2.4.1 普通箍筋約束混凝土幾種本構(gòu)模型23-24
• 2.4.2 高強(qiáng)箍筋約束高強(qiáng)混凝土幾種本構(gòu)模型24-27
• 第3章“瘦身”與普通箍筋約束混凝土試件軸心受壓試驗(yàn)27-40
• 3.1 試件設(shè)計(jì)27-28
• 3.2 試件的制作與養(yǎng)護(hù)28-31
• 3.3 材料力學(xué)性能31-34
• 3.3.1 鋼筋31-33
• 3.3.2 混凝土33-34
• 3.4 試驗(yàn)加載準(zhǔn)備34-36
• 3.4.1 位移測點(diǎn)布置34-35
• 3.4.2 箍筋應(yīng)變測點(diǎn)布置35-36
• 3.5 試驗(yàn)加載36-39
• 3.5.1 試驗(yàn)加載裝置37
• 3.5.2 加載制度37-38
• 3.5.3 加載程序38-39
• 3.6 本章小結(jié)39-40
• 第4章“瘦身”與普通箍筋約束混凝土試件軸心受壓試驗(yàn)結(jié)果分析40-57
• 4.1 試驗(yàn)現(xiàn)象和破壞形態(tài)40-45
• 4.1.1 試驗(yàn)現(xiàn)象40-43
• 4.1.2 試件破壞形態(tài)43-45
• 4.2 試件破壞形態(tài)對比分析45-46
• 4.3 箍筋約束混凝土應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)�實(shí)測結(jié)果46-48
• 4.4 混凝土無量綱應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)�對比分析48-50
• 4.5 混凝土應(yīng)力-箍筋應(yīng)變?nèi)�對比分析50-52
• 4.6 普通箍筋試驗(yàn)結(jié)果與過鎮(zhèn)海-張秀琴模型對比分析52-56
• 4.7 本章小結(jié)56-57
• 第5章“瘦身”與普通箍筋約束混凝土試件軸心受壓數(shù)值模擬分析57-74
• 5.1 概述57
• 5.2 有限元模型的建立57-60
• 5.2.1 材料的本構(gòu)模型57-59
• 5.2.2 單元選取、網(wǎng)格劃分及邊界條件59-60
• 5.3 有限元模擬結(jié)果60-65
• 5.3.1 試件受力云圖60-64
• 5.3.2 核芯區(qū)混凝土應(yīng)力分析64-65
• 5.4 混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線試驗(yàn)結(jié)果與有限元結(jié)果分析對比65-69
• 5.4.1 實(shí)測混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線與有限元結(jié)果對比65-67
• 5.4.2 峰值應(yīng)力調(diào)整后實(shí)測“瘦身”箍筋混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線與有限元結(jié)果對比67-69
• 5.5 混凝土應(yīng)力-箍筋應(yīng)變曲線試驗(yàn)結(jié)果與有限元結(jié)果分析對比69-71
• 5.6 兩種箍筋情況下混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線一般性規(guī)律理論對比分析71-72
• 5.7 本章小結(jié)72-74
• 第6章 結(jié)論與展望74-77
• 6.1 結(jié)論74-75
• 6.2 展望75-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-80

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 聶建國,柏宇,李盛勇;橫向多重配箍約束混凝土的計(jì)算方法[J];工業(yè)建筑;2005年12期

2 林峰;Stangenberg Friedhelm;顧祥林;;考慮加載歷史的約束混凝土動(dòng)力本構(gòu)模型[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年04期

3 曹新明;肖常安;肖建春;楊力列;;區(qū)域約束混凝土淺析[J];工程抗震與加固改造;2008年05期

4 孫林柱;王鐵成;王曉偉;張曉光;;T形柱中約束混凝土的應(yīng)力應(yīng)變模型[J];天津大學(xué)學(xué)報(bào);2009年08期

5 商開友;曹新明;;區(qū)域約束混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展歷程及展望[J];山西建筑;2012年07期

6 李立仁,支運(yùn)芳,陳永慶,張學(xué)民;高強(qiáng)約束混凝土框架柱抗震性能的研究[J];重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào);2002年05期

7 胡海濤,葉知滿;復(fù)合方箍約束混凝土軸心受壓短柱承載力計(jì)算[J];建筑結(jié)構(gòu);2002年04期

8 聶建國,柏宇,李盛勇,XIAO Yan;約束混凝土的有效約束半徑[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年03期

9 曹新明;曹鵬程;朱國良;;區(qū)域約束混凝土性能試驗(yàn)研究[J];建筑結(jié)構(gòu);2006年S1期

10 于峰;牛荻濤;武萍;;約束混凝土性能研究[J];混凝土;2006年12期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張之書;;約束混凝土結(jié)構(gòu)的分析方法[A];混凝土結(jié)構(gòu)基本理論及應(yīng)用第二屆學(xué)術(shù)討論會論文集（第一卷）[C];1990年

2 曹新明;曹鵬程;朱國良;;區(qū)域約束混凝土性能試驗(yàn)研究[A];首屆全國建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)交流會論文集[C];2006年

3 甄明;蔣志剛;;一個(gè)用于約束混凝土侵徹問題的空腔膨脹模型[A];第22屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅲ冊[C];2013年

4 宋允遷;隋明生;孫濤;;FRP筒結(jié)構(gòu)的研究[A];土木工程建造管理（5）[C];2010年

5 李玉林;姜維山;趙鴻鐵;;方形螺旋箍約束混凝土基本性能的試驗(yàn)研究[A];混凝土結(jié)構(gòu)基本理論及應(yīng)用第二屆學(xué)術(shù)討論會論文集（第一卷）[C];1990年

6 李云峰;吳勝興;;人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在箍筋約束混凝土強(qiáng)度預(yù)報(bào)中的應(yīng)用[A];第十二屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅰ冊[C];2003年

7 張國偉;肖巖;黃政宇;;幾種碳纖維約束混凝土應(yīng)力—應(yīng)變計(jì)算模型比較[A];第十二屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅲ冊[C];2003年

8 滕軍;李祚華;李安;陳亮;;箍筋約束混凝土單軸受壓塑性損傷本構(gòu)模型[A];第22屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅱ冊[C];2013年

9 蘇駿;;碳纖維布約束混凝土圓柱抗壓性能研究[A];第18屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅲ冊[C];2009年

10 謝劍;李小梅;吳洪海;;超低溫環(huán)境下箍筋約束混凝土軸心受壓性能試驗(yàn)研究[A];第22屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅱ冊[C];2013年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王曉偉;箍筋約束混凝土異形柱軸壓性能試驗(yàn)及理論研究[D];天津大學(xué);2010年

2 孫林柱;鋼筋混凝土異形柱軸心受壓性能的試驗(yàn)研究[D];天津大學(xué);2007年

3 胡忠君;CFRP約束混凝土軸心受壓柱力學(xué)行為研究[D];吉林大學(xué);2010年

4 劉華新;FRP約束混凝土軸壓應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系研究[D];大連理工大學(xué);2010年

5 敬登虎;FRP約束混凝土的應(yīng)力—應(yīng)變模型及其在加固中的應(yīng)用研究[D];東南大學(xué);2006年

6 徐田;FRP約束鋼筋混凝土柱的承載性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

7 梁猛;CFRP約束混凝土圓柱強(qiáng)度及變形特性研究[D];大連理工大學(xué);2012年

8 張電杰;考慮徐變效應(yīng)的FRP約束混凝土塑性模型研究[D];北京交通大學(xué);2013年

9 劉廷全;CFRP約束混凝土材料特性及力學(xué)性能研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2012年

10 閆昕;纖維混凝土智能組合柱研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馬巖峰;碳纖維約束高強(qiáng)混凝土軸心抗壓性能試驗(yàn)研究[D];河北聯(lián)合大學(xué);2014年

2 萬里;長期荷載作用下CFRP約束混凝土的力學(xué)性能研究[D];西南交通大學(xué);2015年

3 薛巖;鋼筋混凝土柱箍筋約束性能及延性研究[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

4 倪源;雙層高強(qiáng)方形箍筋約束混凝土豎向承載特性研究[D];江蘇科技大學(xué);2015年

5 王愷;空間鋼構(gòu)架約束混凝土的本構(gòu)關(guān)系及其軸壓短柱的有限元分析[D];蘇州科技學(xué)院;2015年

6 王偉偉;箍筋約束ECC圓形截面短柱力學(xué)性能試驗(yàn)研究[D];河南理工大學(xué);2015年

7 何凱;聚酯纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料約束混凝土的受壓性能研究[D];湖南大學(xué);2015年

8 李馬力;考慮劣化與基體材料影響的FRP約束混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系研究[D];深圳大學(xué);2016年

9 沈宏新;焊網(wǎng)折彎型鋼筋籠約束混凝土柱軸壓試驗(yàn)研究[D];安徽工業(yè)大學(xué);2016年

10 張懷安;CFRP-螺旋箍筋復(fù)合約束混凝土抗沖擊性能研究[D];湖南大學(xué);2015年

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本文編號：1133671