【摘要】：鋼筋銹蝕是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要病因之一。不銹鋼材料因優(yōu)良的耐蝕性能被選擇性地應(yīng)用于工程建設(shè)中。但由于國內(nèi)尚無統(tǒng)一的不銹鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承載力計算公式,在一定程度上限制了不銹鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用。本文在國家自然科學(xué)基金(51679220,51309203)資助下,采用細觀力學(xué)方法,研究了不銹鋼筋混凝土柱的偏心、軸心受壓承載力,主要內(nèi)容和成果如下:(1)建立了不銹鋼筋混凝土細觀數(shù)值模型。將不銹鋼筋混凝土看作由砂漿基體、粗骨料、不銹鋼筋、界面相(粗骨料-砂漿基體界面、鋼筋-砂漿基體粘結(jié)層)組成的多相復(fù)合材料;研究了鋼筋-砂漿基體粘結(jié)層材料參數(shù)賦值方法,分析了界面性能對粘結(jié)強度的影響,并給出了粘結(jié)層抗拉強度建議取值范圍。(2)分析了不銹鋼筋混凝土偏心受壓柱的破壞過程及承載能力。采用已建立的不銹鋼筋混凝土細觀數(shù)值模型,模擬了不銹鋼筋混凝土柱偏心受壓試驗過程,分析了配筋率、偏心距等因素對構(gòu)件破壞過程及承載力的影響,結(jié)果表明:試件的破壞形態(tài)、承載力計算值與宏觀試驗結(jié)果吻合較好;正截面應(yīng)變沿截面高度分布基本呈線性關(guān)系,符合平截面假定;配筋率和偏心距對不銹鋼筋混凝土柱的承載能力有較大的影響,柱的承載力隨配筋率增大而增大,隨偏心距的增大而有所降低;隨配筋率和偏心距的增大,柱的延性越好,荷載-名義應(yīng)變曲線、荷載-鋼筋應(yīng)變曲線隨偏心距的增大而愈趨于平緩。(3)分析了不銹鋼筋混凝土軸心受壓柱破壞過程及承載能力。模擬了不銹鋼筋混凝土軸心受壓試驗過程,研究了長細比、截面尺寸對構(gòu)件破壞過程的影響,結(jié)果表明:長細比、截面尺寸對柱的承載能力具有顯著影響,隨長細比的增大,柱的承載能力下降,隨截面尺寸的增大,柱的承載能力顯著提升;隨長細比的減小,裂縫帶從“X”形向“V”形分布過渡,主裂縫的起裂點受長細比的影響不大,其延伸方向近似呈45~?;隨截面尺寸的增大,構(gòu)件延性下降,荷載-名義應(yīng)變曲線下降段坡度減緩,但名義軸壓強度下降較為明顯,呈現(xiàn)出顯著的尺寸效應(yīng)特征,并以此驗證了Baz?ant尺寸效應(yīng)理論能夠較好地適用于名義軸壓強度的尺寸效應(yīng)分析。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TV332
【圖文】：

1 緒論背景及意義 世紀(jì)末以來，鋼筋混凝土廣泛應(yīng)用于水工結(jié)構(gòu)、海工結(jié)構(gòu)施的工程建設(shè)中，是工程建設(shè)中應(yīng)用最為廣泛的建筑材料。材料，鋼筋混凝土的耐久性能直接影響建筑的使用年限，鋼因此得到了國內(nèi)外研究的重視[1, 2]�；炷撂蓟治g、鋼筋土耐久性的重要因素[3, 4]，尤其在海洋環(huán)境及氯鹽污染地區(qū)構(gòu)組成的多相、不均勻體系，加上混凝土碳化侵蝕對鋼筋銹筋銹蝕成為鋼筋混凝土構(gòu)件受力性能退化的主要因素，如圖

1 緒論模擬結(jié)構(gòu)可靠性分析。得益于細觀力學(xué)理論及細觀試驗技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外學(xué)者對細觀概念的混凝土非均質(zhì)特性進行了充分地后續(xù)研究，研究多涉及混凝土常規(guī)力學(xué)性能試驗[41-45]（主要包括抗壓強度試驗、劈裂抗拉強度試驗、抗折/彎強度試驗等）、混凝土材料尺寸效應(yīng)[46,47]、混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸效應(yīng)[48-50]、混凝土熱傳導(dǎo)[51, 52]以及耐久性數(shù)值分析[53, 54]等�；诩氂^力學(xué)將混凝土理論試驗與細觀數(shù)值研究相結(jié)合，能夠清晰地表征混凝土宏觀力學(xué)性能與自身非均質(zhì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)在聯(lián)系，更加深化了對混凝土材料變形力學(xué)性能及損傷破壞機理的研究，而且在實踐上對混凝土材料的生產(chǎn)、設(shè)計以及施工技術(shù)起到了指導(dǎo)和促進作用。

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本文編號：2734328