本文關(guān)鍵詞：基于界面損傷的鋼管混凝土粘結(jié)滑移性能研究　出處：《南昌大學(xué)》2013年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 鋼管混凝土 粘結(jié)滑移 界面損傷 本構(gòu)關(guān)系

【摘要】：鋼管與混凝土之間的粘結(jié)是保證鋼管混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中鋼管與混凝土整體共同工作的基礎(chǔ)。然而,在加工成型的過程中,在結(jié)構(gòu)內(nèi)部或表面必然會產(chǎn)生微小的缺陷,即初始損傷。在外界因素作用下,這些微缺陷繼續(xù)積累發(fā)展,使得界面粘結(jié)性能劣化,縮短鋼管混凝土結(jié)構(gòu)服役年限。在進行構(gòu)件的非線性有限元分析時,必需建立合理的粘結(jié)-滑移本構(gòu)關(guān)系,目前國內(nèi)外還沒有完善的鋼管和混凝土之間的粘結(jié)-滑移本構(gòu)關(guān)系,這也是目前鋼管混凝土結(jié)構(gòu)非線性有限元分析的一個關(guān)鍵癥結(jié)。因此考慮界面損傷對鋼管混凝土粘結(jié)滑移性能的影響,建立合適的粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系具有十分重要的理論意義和實用價值。作為國家自然科學(xué)基金項目的部分內(nèi)容,本文針對鋼管混凝土界面的粘結(jié)損傷問題,開展了如下幾方面的工作：用能量法對推出試驗過程進行了分析,得到了粘結(jié)應(yīng)力沿構(gòu)件長度方向的分布規(guī)律,對4根鋼管混凝土試件進行了推出試驗,獲得了粘結(jié)界面的荷載-滑移關(guān)系曲線,建立了鋼管混凝土構(gòu)件粘結(jié)-滑移本構(gòu)關(guān)系；分析了鋼管與混凝土初始脫粘的原因,在軸向荷載、溫度變化和核心混凝土收縮等情況下界面產(chǎn)生脫粘的臨界情況,并對工程中常見的構(gòu)件進行了臨界狀態(tài)的計算；進行了7根不同比例初始脫粘的構(gòu)件推出試驗,得到了極限承載力與脫粘比例的關(guān)系,界面粘結(jié)力的大小與組成情況；分析了在循環(huán)荷載作用下,鋼混凝土界面粘結(jié)區(qū)及脫粘區(qū)應(yīng)力和界面疲勞裂紋的擴展速率；以最大壓力和疲勞荷載次數(shù)為參數(shù),進行了13根鋼管混凝土構(gòu)件在疲勞荷載作用后的粘結(jié)滑移試驗,建立了界面疲勞壽命預(yù)測的方法；分析了鋼管混凝土在長期荷載作用下的徐變變形規(guī)律,制作了7根鋼管混凝土構(gòu)件,在核心混凝土上施加長期荷載,以持荷時間為參數(shù),在加載到設(shè)計時間后進行推出試驗,計算出了核心混凝土的松弛規(guī)律,界面粘結(jié)強度與緊箍力的關(guān)系；基于損傷力學(xué)的原理,建立了鋼管混凝土界面損傷模型,以P-s曲線的割線模量為損傷變量,分析了各種因素作用下界面粘結(jié)損傷的規(guī)律,建立了包含損傷變量的粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系；以ABAQUS軟件為平臺,建立鋼管混凝土界面粘結(jié)滑移問題有限元分析模型,驗證了模型的正確性,并將試驗結(jié)果與有限元計算結(jié)果比較,二者吻合得較好；通過分析造成界面損傷的各種因素,從在設(shè)計階段對鋼管內(nèi)壁粗糙程度和混凝土組成成分的角度進行了探索研究,尋求減小界面損傷的措施。
[Abstract]:In this paper , it is necessary to establish a reasonable bond - slip constitutive relation between steel tube and concrete under the action of cyclic loading , and to establish a reasonable bond - slip constitutive relation between steel tube and concrete . The correctness of the model is verified , and the experimental results are compared with the results of the finite element calculation , and the results are in good agreement with each other . Through the analysis of various factors that cause the interface damage , the paper explores the rough degree of the inner wall of the steel tube and the composition of the concrete from the design stage , and seeks to reduce the interface damage .

【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TU398.9

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本文編號：1379826