鋼筋混凝土構(gòu)件的鋼筋粘結(jié)滑移及性能影響數(shù)值模擬與分析.pdf

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式，主要由鋼筋與混凝土兩種材料復(fù)合而成。為了研究這二種材料之間的相互作用機(jī)理，本文以其基本構(gòu)件為主要研究對(duì)象，分析鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)滑移關(guān)系以及其對(duì)于構(gòu)件整體性能與局部響應(yīng)的影響。本文主要開展以下幾方面的研究?jī)?nèi)容：
　　(1)建立分離式有限元數(shù)值模型分析粘結(jié)滑移作用對(duì)拉拔構(gòu)件與受彎構(gòu)件受力性能的影響?；贠penSees軟件采用三維分離式建模方法對(duì)拉拔試件進(jìn)行分析，研究不同加載時(shí)步

2、鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)狀態(tài)，分析網(wǎng)格尺寸對(duì)于計(jì)算結(jié)果的影響；基于此，針對(duì)受彎構(gòu)件建立三維分離式有限元數(shù)值模型，研究其在單向加載下粘結(jié)滑移的本構(gòu)關(guān)系以及粘結(jié)滑移對(duì)梁體承載力等性能的影響，分析鋼筋與混凝土之間的滑移沿著梁長(zhǎng)的分布，探究易于發(fā)生滑移的位置，比較包括鋼筋銹蝕在內(nèi)的不同參數(shù)對(duì)于粘結(jié)滑移曲線的影響；通過梁構(gòu)件數(shù)值模型分析可知，即使在滑移量較小的情況下，粘結(jié)滑移對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件承載能力仍有一定影響。
　　(2)建立多種柱構(gòu)件有限

3、元數(shù)值模型，分別采用三維分離式數(shù)值模擬方法、考慮鋼筋應(yīng)變滲透效應(yīng)的纖維數(shù)值模擬方法及二維平面應(yīng)力數(shù)值模擬方法進(jìn)行分析，比較幾種建模方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)；對(duì)于柱構(gòu)件進(jìn)行往復(fù)循環(huán)加載，探究粘結(jié)滑移在往復(fù)作用下的本構(gòu)關(guān)系，考慮鋼筋銹蝕作用，分別折減鋼筋面積、鋼筋屈服強(qiáng)度、鋼筋與混凝土間的粘結(jié)應(yīng)力建立柱構(gòu)件不同分析工況的數(shù)值模型，以研究鋼筋與混凝土之間粘結(jié)滑移關(guān)系的變化；研究表明在低銹蝕率下對(duì)于柱構(gòu)件的承載能力起決定性作用的是鋼筋截面積和屈服強(qiáng)度的

4、折減，而在高銹蝕率下粘結(jié)滑移關(guān)系成為決定柱構(gòu)件承載能力的重要影響因素，即隨著銹蝕率的逐漸增加粘結(jié)滑移的影響越來越大。
　　(3)分析鋼筋應(yīng)變滲透效應(yīng)對(duì)剪力墻構(gòu)件性能的影響。在前文分析的基礎(chǔ)上采用二維交叉桿模型和一維纖維模型結(jié)合的方法分析剪力墻構(gòu)件，其中剪力墻兩側(cè)暗柱采用纖維模型建模，在柱腳約束處建立零長(zhǎng)度單元考慮應(yīng)變滲透效應(yīng)；分析表明考慮鋼筋應(yīng)變滲透效應(yīng)后剪力墻滯回曲線模擬結(jié)果的初始剛度、捏攏效應(yīng)以及反向加載的承載力與試驗(yàn)結(jié)果更加