检索结果-内蒙古大学图书馆

复合材料学报 2023年第5期40卷 2859-2875页

作者：吴丽丽王慧徐翔林智斌中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 北达科他州立大学土木与环境工程系法戈市ND 58108-6050

粘结滑移本构模型可以反映两种材料界面协同工作的性能,国内外对于玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRP)筋/普通混凝土的粘结滑移研究较多,对GFRP筋与工程用水泥基复合材料(ECC)的研究较少,尤其是盐碱或冻融环境下。共制作了66个GFRP筋/混凝... 详细信息

粘结滑移本构模型可以反映两种材料界面协同工作的性能,国内外对于玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRP)筋/普通混凝土的粘结滑移研究较多,对GFRP筋与工程用水泥基复合材料(ECC)的研究较少,尤其是盐碱或冻融环境下。共制作了66个GFRP筋/混凝土拉拔试件,对比了普通环境、盐碱和冻融循环条件下,GFRP筋表面形式、基体类型和混凝土强度等因素变化时,试件的破坏形式、粘结机制及粘结滑移曲线的差异。研究结果表明:带肋GFRP筋/ECC试件主要发生拔出且带缝破坏;冻融循环后的带肋GFRP筋/普通混凝土试件由劈裂破坏变为拔出且带缝破坏;冻融循环使试件的粘结滑移曲线斜率变小;发生拔出破坏和拔出且带缝破坏的试件残余段曲线呈波浪式衰减,且残余应力峰值之间的滑移量约为一个肋间距。与现有粘结滑移模型进行拟合,根据拟合结果和GFRP筋/ECC材料在3种环境下实际粘结滑移特点,提出了包含参数A、B、α的粘结滑移曲线模型,与试验结果拟合相关系数R2均在0.9以上,得到参数A、B、α的取值分别集中在-0.6~0.2,-0.1~0.1和-0.6~-0.3之间。并根据不同学者的试验结果进一步验证了建议模型的可行性和普适性。

关键词：工程用水泥基复合材料玻璃纤维增强复合材料筋冻融循环盐碱侵蚀粘结机制粘结滑移模型

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FRP筋混凝土粘结滑移模型的研究和试验分析

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玻璃钢／复合材料 2007年第2期 21-24页

作者：郭恒宁张继文东南大学土木工程学院南京210096

本文详细介绍了国内外关于FRP筋与混凝土粘结滑移本构关系模型的研究成果和现状,探讨了各模型的曲线特征,通过表面变形CFRP筋混凝土的拔出试验得到了较为理想的连续的粘结-滑移关系曲线,并将试验所得的曲线与国内外现有的几种模型曲线... 详细信息

本文详细介绍了国内外关于FRP筋与混凝土粘结滑移本构关系模型的研究成果和现状,探讨了各模型的曲线特征,通过表面变形CFRP筋混凝土的拔出试验得到了较为理想的连续的粘结-滑移关系曲线,并将试验所得的曲线与国内外现有的几种模型曲线在各个阶段的吻合情况进行了对比分析。

关键词： FRP筋混凝土粘结滑移模型本构关系试验对比

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基于梁式试验的CFRP布-混凝土界面粘结滑移模型研究

基于梁式试验的CFRP布-混凝土界面粘结滑移模型研究

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全国第二届防灾减灾工程学术会议

作者：王新玲杨佳佳孙宏运李可康现栋郑州大学土木工程学院郑州 450002 东南大学土木工程学院南京 210096

设计了CFRP布-混凝土界面粘结性能的梁式试验方案,考虑高强混凝土和CFRP布加固量对粘结滑移关系的影响,设计制作5个试件,进行了静载作用下的试验.试验结果显示,试件均发生混凝土内聚破坏的剥离破坏,拉下约1～5mm混凝土层.绘出了CFRP布... 详细信息

设计了CFRP布-混凝土界面粘结性能的梁式试验方案,考虑高强混凝土和CFRP布加固量对粘结滑移关系的影响,设计制作5个试件,进行了静载作用下的试验.试验结果显示,试件均发生混凝土内聚破坏的剥离破坏,拉下约1～5mm混凝土层.绘出了CFRP布表面应变的分布曲线和粘结滑移曲线.曲线显示,荷载较小时,随着距加载端距离的增加,CFRP布表面应变明显降低;开始剥离后,最大应变即剥离向自由端发展;粘结滑移曲线分上升段、下降段.基于试验数据,给出了最大粘结剪应力τmax和界面破坏能Gf的表达式,在已有模型的基础上,提出了适用于高强混凝土的CFRP布-混凝土界面粘结滑移模型.

关键词：混凝土结构碳纤维布粘结滑移模型梁式试验

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基于损伤参数的CFRP布加固混凝土梁界面粘结滑移本构模型研究

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工程抗震与加固改造 2020年第5期42卷 160-166页

作者：王志杰王新玲李可平煤神马建工集团有限公司河南平顶山467000 郑州大学土木工程学院河南郑州450001

为了研究混凝土损伤程度对CFRP布加固混凝土梁的界面粘结滑移影响,采用CFRP布对5根具有不同损伤程度的混凝土梁进行加固,并以三分点加载方式对其开展受力性能试验研究。试验现象表明,各试验梁均发生CFRP布剥离,且剥离均由跨中向两端延... 详细信息

为了研究混凝土损伤程度对CFRP布加固混凝土梁的界面粘结滑移影响,采用CFRP布对5根具有不同损伤程度的混凝土梁进行加固,并以三分点加载方式对其开展受力性能试验研究。试验现象表明,各试验梁均发生CFRP布剥离,且剥离均由跨中向两端延伸直至CFRP布被拉断或受压区混凝土压碎。依据试验结果绘制各试验梁的CFRP布与混凝土界面粘结滑移曲线,并与现有粘结滑移模型进行对比分析,发现二者相差甚远。因此,基于试验结果,考虑混凝土梁损伤程度的影响,将损伤参数D引入到现有模型的主要参数中,推导出考虑混凝土梁已有损伤程度影响的最大粘结剪应力τmax和对应滑移量S0以及界面破坏能Gf的表达式,提出了能够反映损伤参数D的CFRP布-混凝土梁界面粘结滑移关系表达式。采用试验结果对其进行验证,两者基本吻合。

关键词： CFRP布加固损伤参数界面粘结性能粘结滑移模型

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基于损伤参数的CFRP布加固混凝土梁界面粘结滑移本构模型研究

基于损伤参数的CFRP布加固混凝土梁界面粘结滑移本构模型研究

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纪念海原大地震100周年国际学术研讨会暨《工程抗震与加固改造》编委会换届大会

作者：王志杰王新玲李可平煤神马建工集团有限公司河南平顶山467000 郑州大学土木工程学院河南郑州450001

为了研究混凝土损伤程度对CFRP布加固混凝土梁的界面粘结滑移影响，采用CFRP布对5根具有不同损伤程度的混凝土梁进行加固，并以三分点加载方式对其开展受力性能试验研究。试验现象表明，各试验梁均发生CFRP布剥离，且剥离均由跨中向两... 详细信息

为了研究混凝土损伤程度对CFRP布加固混凝土梁的界面粘结滑移影响，采用CFRP布对5根具有不同损伤程度的混凝土梁进行加固，并以三分点加载方式对其开展受力性能试验研究。试验现象表明，各试验梁均发生CFRP布剥离，且剥离均由跨中向两端延伸直至CFRP布被拉断或受压区混凝土压碎。依据试验结果绘制各试验梁的CFRP布与混凝土界面粘结滑移曲线，并与现有粘结滑移模型进行对比分析，发现二者相差甚远。因此，基于试验结果，考虑混凝土梁损伤程度的影响，将损伤参数D引入到现有模型的主要参数中，推导出考虑混凝土梁已有损伤程度影响的最大粘结剪应力τ-max和对应滑移量So以及界面破坏能Gt的表达式，提出了能够反映损伤参数D的CFRP布-混凝土梁界面粘结滑移关系表达式。采用试验结果对其进行验证，两者基本吻合。

关键词： CFRP布加固损伤参数界面粘结性能粘结滑移模型

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碰撞冲击荷载作用下钢筋混凝土柱的损伤评估及防护技术

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工程力学 2013年第9期30卷 144-150,157页

作者：田力朱聪天津大学建筑工程学院/滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072 中国建筑西北设计研究院陕西西安710018

以刚性球撞击钢筋混凝土柱为例,研究了碰撞冲击荷载作用下钢筋混凝土柱的损伤程度评估以及防护技术。在钢筋混凝土柱粘结滑移模型基础之上,提出了一种基于竖向剩余承载力的损伤评估准则,用来判定碰撞冲击荷载下钢筋混凝土柱损伤破坏程度... 详细信息

以刚性球撞击钢筋混凝土柱为例,研究了碰撞冲击荷载作用下钢筋混凝土柱的损伤程度评估以及防护技术。在钢筋混凝土柱粘结滑移模型基础之上,提出了一种基于竖向剩余承载力的损伤评估准则,用来判定碰撞冲击荷载下钢筋混凝土柱损伤破坏程度;并定量分析了刚性球质量、初速度与结构柱损伤度的关系。针对复合截面防护的情形,对碰撞冲击荷载作用下钢筋混凝土柱防护前后的动态响应及损伤进行了分析,并对比了外粘钢板及外敷泡沫铝两种防护措施的防护效果。结果表明:刚性球质量及速度在较小范围内时,损伤度的增长速率高于质量及速度的增长速率,且以质量和速度同时增加时损伤度增长最快;当刚性球质量及速度达到一定数值后,损伤度的增长速率一般会低于刚性球质量及速度的增长速率。外粘钢板、外敷泡沫铝两种复合截面防护方法均能有效降低碰撞冲击下钢筋混凝土柱的动态响应及损伤程度,且均能使钢筋混凝土柱的整体破坏模式由弯剪破坏向弯曲破坏转变。

关键词：碰撞冲击荷载钢筋混凝土柱粘结滑移模型损伤评估防护技术

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混凝土中砂浆-骨料界面粘结滑移性能试验

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2011年第5期27卷 839-845页

作者：朱亚超宋玉普王立成宋世德大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 中国建筑东北设计研究院辽宁沈阳110003

目的研究混凝土试件受力过程中砂浆与骨料间的粘结滑移特性,为数值模拟提供方便有效的分析模型.方法在含骨料的砂浆试件中,采用骨料上贴光纤及砂浆中埋放光纤的试验方法,测量试件加载直至破坏过程中骨料的应变、砂浆的应变及两者间的相... 详细信息

目的研究混凝土试件受力过程中砂浆与骨料间的粘结滑移特性,为数值模拟提供方便有效的分析模型.方法在含骨料的砂浆试件中,采用骨料上贴光纤及砂浆中埋放光纤的试验方法,测量试件加载直至破坏过程中骨料的应变、砂浆的应变及两者间的相对粘结滑移量.结果试件在受力过程中,砂浆-骨料间存在明显的粘结滑移现象,单轴受压试验中的滑移量远大于单轴受拉试验.采用光纤传感器测量的试验数据比传统传感器的测量结果更加准确稳定.结论基于试验数据,对砂浆-骨料界面的荷载-应变关系进行分析后推导得到砂浆-骨料界面的粘结滑移关系.根据粘结滑移关系的基本特征,提出砂浆-骨料界面粘结滑移本构关系的简化模型.

关键词：砂浆-骨料界面粘结滑移模型光纤传感器受力分析

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环境—荷载耦合作用下RC桥梁裂缝和极限承载力的模拟计算

环境—荷载耦合作用下RC桥梁裂缝和极限承载力的模拟计算

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作者：吴强强浙江大学

学位级别：博士

钢筋混凝土（RC）桥梁在运营期内受到环境-荷载的耦合作用,导致结构裂缝萌生、扩展及其极限承载力下降。本文结合国家自然科学基金“在役混凝土箱梁桥时变承载力的分析理论及试验研究（No.51178416）”及浙江省交通运输厅科技项目“中... 详细信息

钢筋混凝土（RC）桥梁在运营期内受到环境-荷载的耦合作用,导致结构裂缝萌生、扩展及其极限承载力下降。本文结合国家自然科学基金“在役混凝土箱梁桥时变承载力的分析理论及试验研究（No.51178416）”及浙江省交通运输厅科技项目“中小跨径混凝土桥梁性能维护的关键技术及应用研究（2013H58）”,对钢筋混凝土桥梁中氯离子侵蚀模拟,钢筋锈蚀量计算,钢筋-混凝土界面粘结性能分析,裂缝发展和极限承载力预测等问题进行了研究。主要的研究内容如下：（1）推导提出了空间非规则单元元胞自动机模型,它同时考虑浓度梯度引起的扩散和压力梯度引起的渗透及两者协同作用。（2）建立了基于XFEM考虑裂缝粘聚应力的Ⅰ-Ⅱ混合型混凝土多裂缝扩展模型,并编制了相应的计算程序。模型考虑了裂缝尖端断裂过程区混凝土的软化,采用LATIN算法对裂缝的非线性边界问题进行计算求解。（3）结合混凝土损伤能量释放理论,传统强度理论以及混凝土裂缝尖端塑性区微裂缝概率模型,研究并提出了用于混凝土局部区域裂缝萌生判断的损伤开裂因子DC。。（4）提出了基于XFEM并考虑钢筋-混凝土界面间断性的粘结滑移模型,在MATLAB平台上编制了有限元程序RCIDBSM-XFEM,用于模拟计算钢筋混凝土结构裂缝萌生、扩展及其极限承载力。（5）通过建立基于贝叶斯更新的钢筋锈蚀速率多模型,对钢筋混凝土结构中的钢筋锈蚀速率进行分析预测,同时综合利用本文提出的三维非规则单元元胞自动机模型和编制的RCIDBSM-XFEM有限元程序,进一步研究并提出考虑荷载-环境耦合作用下的结构分析理论及方法,模拟计算结构在环境-荷载耦合作用下的钢筋锈蚀、裂缝发展及其极限承载力。（6）在RCIDBSM-XFEM研究的基础上进一步增加了预应力模块,采用初应变的方法将预应力效应转化为单元等效节点力,模拟计算预应力钢筋混凝土梁在荷载作用下,裂缝的萌生和扩展及其极限承载力。

关键词： RC桥梁氯离子侵蚀元胞自动机模型损伤开裂模拟贝叶斯更新粘结滑移模型扩展有限元法

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基于弥散开裂模型的钢纤维混凝土本构模型及数值分析

基于弥散开裂模型的钢纤维混凝土本构模型及数值分析

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作者：霍琳颖天津大学

学位级别：博士

钢纤维混凝土不仅具有普通混凝土抗压强度高等优点,钢纤维可以有效改善普通混凝土抗拉强度低,韧度低等不足,在工程中具有更好的适用性。本文探究钢纤维对混凝土基体的增强作用,建立钢纤维混凝土弥散开裂本构模型。在弹性阶段,钢纤维被... 详细信息

钢纤维混凝土不仅具有普通混凝土抗压强度高等优点,钢纤维可以有效改善普通混凝土抗拉强度低,韧度低等不足,在工程中具有更好的适用性。本文探究钢纤维对混凝土基体的增强作用,建立钢纤维混凝土弥散开裂本构模型。在弹性阶段,钢纤维被视为简单的高性能掺加物,基于两相复合理论,计算钢纤维混凝土的弹性模量和剪切模量。混凝土开裂后,充分考虑开裂面上钢纤维的拔出过程,利用粘结滑移模型,建立纤维增强应力与裂缝宽度的关系。并基于混凝土弥散开裂理论,综合考虑钢纤维与混凝土的共同作用,建立钢纤维混凝土弥散开裂本构模型。利用FORTRAN编程实现所建立的本构模型,通过有限元软件ABAQUS所提供的用户自定义子程序接口UMAT进行二次开发,将该本构模型引入ABAQUS材料库。针对钢纤维混凝土试件在受拉、受压、受弯条件下的力学性能试验,并采用所建立的钢纤维混凝土本构模型,在ABAQUS中建立相应有限元模型,进行数值模拟分析。通过比较数值模拟结果与试验数据,验证所建立钢纤维混凝土本构模型的准确性。基于钢纤维混凝土受拉、受压试验的有限元模型,对掺入的钢纤维进行参数化分析。探究纤维体积分数、长度、直径对钢纤维混凝土力学性能的影响,建立钢纤维混凝土抗压强度、抗拉强度、峰值应变等力学性能的预测公式。混凝土开裂面上,长、短钢纤维具有不同的增强作用,分别考虑两种不同长度钢纤维的增强作用,计算混杂钢纤维在开裂面上的增强作用,建立单向受拉状态下的混杂钢纤维混凝土本构模拟。并基于混杂钢纤维混凝土的受拉试验,建立有限元模型并进行数值模拟分析。通过与试验数据进行对比,验证混杂钢纤维混凝土本构模型的正确性。并对钢纤维进行参数化分析,探究基体中纤维体积分数以及长径比的影响。综合考虑倾斜纤维在拔出过程中的拔出增强系数和基体剥落系数,建立纤维倾斜影响系数,确定纤维的有效倾角范围和最佳倾斜角度。利用纤维间距与纤维影响距离建立纤维间距系数,并提出钢纤维临界体积分数。基于纤维倾斜影响系数和纤维间距系数,修正本构模型使其适用于大掺量钢纤维混凝土。并基于大掺量钢纤维混凝土的受拉试验,在ABAQUS中建立相应有限元模型,验证所修正钢纤维混凝土本构模型的正确性。基于开裂后混凝土基体的软化模量和钢纤维增强作用的切线模量,建立钢纤维混凝土开裂后模量,并将该模量作为受拉状态下钢纤维混凝土应力是否出现二次峰值的判定条件,提出钢纤维混凝土抗拉强度的三种状态。对纤维体积分数、长度、直径进行参数化分析,探究纤维特性对钢纤维混凝土力学性能的影响。钢纤维的加入对混凝土基体的抗拉强度、抗压强度、残余强度、韧度均有提高。考虑钢纤维的增强作用,建立钢纤维混凝土弥散开裂本构模型,对钢纤维混凝土试件进行准确、高效的数值模拟,为钢纤维混凝土的广泛应用提供理论支持。

关键词：钢纤维混凝土弥散开裂模型粘结滑移模型本构模型二次开发数值模拟

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500MPa钢筋粘结锚固特性试验研究与分析

500MPa钢筋粘结锚固特性试验研究与分析

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作者：李海涛同济大学

学位级别：博士

500MPa高强钢筋正在被越来越广泛地应用到实际工程中。目前，国际上大部分规范给出的锚固长度设计公式均来自较低强度钢筋的试验结果。澳大利亚提出了新的锚固长度设计公式拟取代现行规范AS3600-2001中的公式，却引起较大争议，而我国将... 详细信息

500MPa高强钢筋正在被越来越广泛地应用到实际工程中。目前，国际上大部分规范给出的锚固长度设计公式均来自较低强度钢筋的试验结果。澳大利亚提出了新的锚固长度设计公式拟取代现行规范AS3600-2001中的公式，却引起较大争议，而我国将500MPa钢筋纳入设计规范仍在讨论中。在此背景下，本文对500MPa钢筋进行了一系列的粘结锚固特性试验研究。\n 本文首先对两国钢筋的材性性能进行了试验，比较了两国钢筋的材性差异：将中国规范GB1499.2-2007和澳洲规范AS/NZS4671:2001对500MPa钢筋的相关规定做对比分析。在此基础上，分别对两国相应500MPa钢筋进行材性试验，并对试验结果进行分析和研究，得出相关结论。\n 在材性试验的基础上，对111个拔出试件和129个推出试件进行了单调加载下的试验研究，用分辨率为2微米的激光位移计得到了精确的粘结滑移值和完整的粘结滑移曲线，分析了混凝土强度、钢筋直径(8mm、12mm、16mm、20mm、24mm、28mm、32mm和36mm)、保护层厚度、埋入长度、配箍率等主要锚固条件对500MPa钢筋受拉和受压粘结锚固性能的影响，并将主要锚固条件对受拉和受压钢筋粘结锚固性能的影响进行了对比研究，用统计回归方法分别推导出500MPa钢筋在混凝土中的受拉和受压粘结强度计算公式。另外，本文还将推出试验结果和拔出试验结果进行了对比。\n 在拔出试验和推出试验结果的基础之上，对500MPa钢筋的受拉和受压粘结滑移关系进行了分析和研究。首先对前人的粘结滑移研究成果进行了对比，接着对拔出试验结果和推出试验结果进行了数值统计分析，在对试验曲线结果优化的基础之上，分别提出了500MPa钢筋的受拉粘结滑移关系公式和受压粘结滑移关系公式，并和试验结果进行了对比。\n 本文还对18根梁式试件进行了单调加载下的试验研究，用分辨率为2微米的激光位移计得到了精确的粘结滑移值和完整的粘结滑移曲线，观察了钢筋在受拉和受剪等多种因素影响下的粘结锚固受力破坏全过程，探讨了不同直径(12mm、16mm、20mm、24mm、28mm和32mm)的500MPa钢筋与混凝土在接近于工程实际状况下的粘结锚固性能。试验研究发现，梁中锚固钢筋的受力同样可分为五个阶段：弹性阶段、局部滑移段、滑移上升段、滑移下降段和残余段。但是，由于梁中钢筋的受力状况比较复杂使得梁中钢筋的粘结滑移曲线和小构件的粘结滑移曲线有一定的差别，尤其是残余段，梁中钢筋的粘结滑移曲线呈波浪状。另外，本文还将梁式试验结果同拔出试验结果进行了对比分析。\n 在梁式试验结果的基础上，对多国规范(AS3600-2001、proposed revision ofAS3600-2009、GB50010-2002、ACI318-05、ACI Committee408、AASHTO LRFDBridge Design Specifications2004、the CEB-FIP Model Code1990和Eurocode2)规定的锚固长度设计公式进行了对比研究，将其计算值和梁式试验计算结果进行对比来评价各锚固长度设计公式。接着又选取不同工况(主要考虑了钢筋间距、钢筋直径、混凝土强度和混凝土保护层厚度)用各规范公式对梁中和板中的设计锚固长度进行了计算分析，并绘出曲线进行比较研究，得出相关结论，为规范的修订提供参考。\n 最后，对论文的研究成果进行了总结并对以后的研究进行了展望。

关键词： 500MPa钢筋拔出试验推出试验粘结滑移模型梁式试验锚固长度

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