检索结果-内蒙古大学图书馆

建筑结构学报 2024年第5期45卷 207-217页

作者：潘毅任宇郭瑞高子祁夏毛瑶西南交通大学土木工程学院四川成都610031 西南交通大学抗震工程技术四川省重点实验室四川成都610031

针对传统纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer, FRP)网格-工程水泥基复合材料(engineered cementitious composites, ECC)复合层加固钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)结构存在界面处理质量无法保证的问题,提出通过对混凝土... 详细信息

针对传统纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer, FRP)网格-工程水泥基复合材料(engineered cementitious composites, ECC)复合层加固钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)结构存在界面处理质量无法保证的问题,提出通过对混凝土表面钻孔定量化描述界面粗糙度的改良FRP网格-ECC复合层加固方法,并建立了粗糙度评价指标,即界面处理率。为研究不同界面处理率下复合层与混凝土之间的界面黏结性能,开展复合层抗拉试验研究其材料性能,并对4组12个双剪试件进行试验,考察不同界面处理率对复合层与混凝土黏结剪切性能的影响。研究结果表明:复合层的拉伸应力-应变曲线呈双线性,抗拉强度为10.62 MPa,极限拉应变为0.0138;未界面处理的试件发生了界面剥离破坏,经界面处理后试件随着界面处理率的增大,破坏模式逐渐从临界断裂破坏向复合层断裂破坏过渡,即定量化界面处理的改良加固法可抑制界面的剥离,且可在一定程度上控制界面破坏形态;基于现有FRP片材-混凝土的黏结滑移模型,并考虑FRP网格-ECC复合层整体受力行为和界面处理率,建立FRP网格-ECC复合层与混凝土界面的黏结滑移模型和承载力计算式,承载力计算值与试验值之比平均值为1.107,二者吻合良好。

关键词： FRP网格-ECC复合层混凝土界面处理双剪试验黏结滑移模型承载力

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氯盐环境下UHPC-NC界面黏结性能试验研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第1期57卷 11-20页

作者：谢剑杨云涛陈玉洁杨荣伟天津大学建筑工程学院天津300350 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学) 天津300350 北京市既有建筑改造工程技术研究中心(天津分中心) 天津300350 上海建筑设计研究院有限公司上海200092

氯盐环境作为一种较为常见的化学侵蚀环境,研究其对超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)和普通混凝土(normal concrete,NC)界面耐久性能的影响对于UHPC加固混凝土结构和UHPC-NC组合结构的工程应用均具有重大的现实意... 详细信息

氯盐环境作为一种较为常见的化学侵蚀环境,研究其对超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)和普通混凝土(normal concrete,NC)界面耐久性能的影响对于UHPC加固混凝土结构和UHPC-NC组合结构的工程应用均具有重大的现实意义.基于此,通过在常规环境以及氯盐环境下的推出试验,获得了干湿循环次数(0次、25次、50次)、氯盐浸泡天数(0 d、50 d、100 d)及界面处理方式(钢丝刷刷毛、高压水射流冲毛、表面缓凝处理)对UHPC-NC界面黏结强度、界面黏结刚度及界面黏结滑移曲线的影响.结果表明:在100 d试验周期内,干湿循环及氯盐浸泡作用造成的界面黏结强度损失率不超过20%;氯盐环境作用时长的增加会导致界面黏结刚度的降低;随着界面粗糙度的增加,UHPC-NC试件的界面黏结强度以及界面黏结刚度均会增加;界面粗糙度的提高有助于界面抗氯盐侵蚀能力的提升.受到界面处理方法的影响,UHPC-NC试件经历干湿循环及氯盐浸泡后,荷载滑移曲线呈现2种不同的形式,分别对应光滑界面(钢丝刷刷毛界面)和其他界面(高压水射流冲毛界面和缓凝剂处理界面).各组试件的黏结滑移曲线在荷载到达峰值前趋于一致;荷载到达峰值后,前者存在荷载骤降段及持荷段,后者则随着滑移量的增加荷载不断降低.根据UHPC-NC黏结滑移曲线特征,提出了黏结滑移建议模型.

关键词：界面黏结性能超高性能混凝土普通混凝土氯盐环境界面处理黏结滑移模型

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锚杆拉拔力学作用机制的DDA方法模拟研究

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应用力学学报 2022年第3期39卷 536-542,553页

作者：甯尤军张仲秋聂雯吕昕阳西南石油大学机电工程学院成都610500 西南石油大学工程安全评估与防护研究院成都610500 河北工业大学土木与交通学院天津300401

为研究锚杆拉拔实验中锚杆与岩体间的力学作用过程和机制,在非连续变形分析(discontinuous deformation analysis,DDA)方法中实现锚杆-岩体界面耦合作用算法,采用多线性黏结滑移界面模型模拟锚杆的滑移脱黏,并针对锚杆拉拔力作用节点和... 详细信息

为研究锚杆拉拔实验中锚杆与岩体间的力学作用过程和机制,在非连续变形分析(discontinuous deformation analysis,DDA)方法中实现锚杆-岩体界面耦合作用算法,采用多线性黏结滑移界面模型模拟锚杆的滑移脱黏,并针对锚杆拉拔力作用节点和脱黏节点提出专门算法。通过模拟结果与实验结果的对比,对文献中的三线性和四线性黏结滑移界面模型进行参数修正,并验证所提锚杆-岩体界面耦合作用算法的正确性和适用性。通过基于修正参数的多线性黏结滑移界面模型的锚杆拉拔DDA模拟,研究了锚杆的拉拔力-拉拔位移关系,以及不同拉拔力条件下锚杆-岩体界面切应力和锚杆轴力的分布与变化规律,并探讨了锚杆弹性模量对锚杆拉拔力学响应的影响。锚杆-岩体界面耦合作用算法的实现,也为岩体锚固的DDA模拟分析创造了条件。

关键词：锚杆拉拔黏结滑移模型轴力界面切应力非连续变形分析

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玄武岩纤维增强聚合物锚杆在岩土锚固中的研究进展

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复合材料科学与工程 2020年第8期 113-122页

作者：王海刚白晓宇张明义闫楠王永洪青岛理工大学土木工程学院青岛266033 山东省高等学校蓝色经济区工程建设与安全协同创新中心青岛266033

玄武岩纤维增强聚合物(Basalt Fiber Reinforced Polymer,BFRP)筋具有抗拉强度高、抗碱腐蚀性能强、稳定性好、绿色环保等优点,已逐渐成为非金属锚杆的最佳选择,开始在岩土锚固领域崭露头角。本文主要介绍了BFRP锚杆在试验、理论及数值... 详细信息

玄武岩纤维增强聚合物(Basalt Fiber Reinforced Polymer,BFRP)筋具有抗拉强度高、抗碱腐蚀性能强、稳定性好、绿色环保等优点,已逐渐成为非金属锚杆的最佳选择,开始在岩土锚固领域崭露头角。本文主要介绍了BFRP锚杆在试验、理论及数值计算方面的研究进展,总结了锚杆拉拔试验所需监测锚杆应力传感器的种类;归纳分析现有的FRP界面黏结滑移模型和BFRP锚杆黏结强度影响因素,并对BFRP锚杆耐久性以及在试验基础上进行的数值模拟分析等相关研究进行介绍,最后分析讨论了BFRP锚杆研究中存在的不足,并对BFRP锚杆在岩土锚固领域的未来发展提出建议。

关键词： BFRP锚杆黏结滑移模型黏结强度耐久性数值模拟

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钢-聚丙烯混杂纤维陶粒混凝土与螺纹钢筋的黏结力学特性

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工业建筑 2022年第2期52卷 32-36,114页

作者：朱红兵张娜余志武蒋丽忠徐文康武汉科技大学城市建设学院武汉430065 高速铁路建造技术国家工程实验室长沙410075

为研究钢-聚丙烯混杂纤维陶粒混凝土与钢筋的黏结性能,开展了16组不同混杂纤维掺量陶粒混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度试验,得到了混凝土力学性能随混杂纤维掺量的变化规律。通过钢筋-混凝土黏结性能试验,得到螺纹钢筋与混凝土... 详细信息

为研究钢-聚丙烯混杂纤维陶粒混凝土与钢筋的黏结性能,开展了16组不同混杂纤维掺量陶粒混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度试验,得到了混凝土力学性能随混杂纤维掺量的变化规律。通过钢筋-混凝土黏结性能试验,得到螺纹钢筋与混凝土的极限黏结强度、峰值滑移及试件破坏形态等。基于试验实测黏结强度数据,建立了钢-聚丙烯混杂纤维陶粒混凝土极限黏结强度计算式,该式考虑了未掺加纤维的陶粒混凝土立方体抗压强度、钢纤维和聚丙烯纤维特征参数、钢筋直径、混凝土保护层厚度、黏结长度等参数。基于试验实测黏结强度和滑移值,采用三段式(上升段、水平段、下降段)表达式建立了可描述钢-聚丙烯混杂纤维陶粒混凝土与变形钢筋的黏结滑移模型。

关键词：混杂纤维陶粒混凝土螺纹钢筋拉拔试验黏结强度黏结滑移模型

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FRP-混凝土界面黏结滑移关系研究进展

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混凝土 2016年第8期 1-7页

作者：童谷生艾博雯华东交通大学土木建筑学院江西南昌330013

黏结滑移关系是研究FRP-混凝土界面性能的基础,是构建有限元分析与黏结强度模型的必要条件。近年来国内外众多研究人员针对于FRP-混凝土界面的黏结滑移关系做了大量的试验与理论研究,但是,目前研究结果尚未统一定论。通过介绍黏结滑移... 详细信息

黏结滑移关系是研究FRP-混凝土界面性能的基础,是构建有限元分析与黏结强度模型的必要条件。近年来国内外众多研究人员针对于FRP-混凝土界面的黏结滑移关系做了大量的试验与理论研究,但是,目前研究结果尚未统一定论。通过介绍黏结滑移关系及其主要的4种获取方法,来了解黏结滑移关系的形成。同时,总结了3种黏结滑移模型的建立的原理,列出各类黏结滑移模型。之后归纳了黏结滑移关系中多个对界面有影响的参数,并进行相关探讨。最后,对上述理论进行总结,并对黏结滑移关系研究发展趋势作出展望。

关键词：黏结滑移关系 FRP-混凝土获取方法黏结滑移模型

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FRP筋与FRP约束混凝土黏结性能研究

FRP筋与FRP约束混凝土黏结性能研究

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作者：王密锋大连理工大学

学位级别：硕士

传统钢筋混凝土建筑难以避免的钢筋锈蚀等问题,已经为结构或构件的安全和使用带来了风险,为此世界每年需要耗费大量资金用于维护和加固建筑;加之,在许多地区特别是在沿海和海岛等,作为混凝土材料的淡水和细砂短缺,而不能用于钢筋混凝土... 详细信息

传统钢筋混凝土建筑难以避免的钢筋锈蚀等问题,已经为结构或构件的安全和使用带来了风险,为此世界每年需要耗费大量资金用于维护和加固建筑;加之,在许多地区特别是在沿海和海岛等,作为混凝土材料的淡水和细砂短缺,而不能用于钢筋混凝土结构的海水和海砂却有丰富储量。采用FRP筋替代钢筋用于混凝土结构中是解决以上问题行之有效的办法。FRP筋与混凝土的黏结性能是两者共同工作的基础,也是FRP筋混凝土结构的关键问题之一,目前许多研究针对与FRP筋与无约束、钢箍筋约束混凝土的黏结,对于FRP管-FRP筋-混凝土墩柱等新兴结构体系中,FRP侧向约束必然对FRP筋与混凝土黏结性能产生影响。为此,本文开展了FRP筋与FRP约束混凝土黏结性能的研究,具体研究内容如下:(1)本文对3种混凝土强度、3种混凝土相对保护厚度、3种FRP层数的GFRP筋与BFRP约束混凝土的中心拉拔试件和相应的GFRP筋与无约束混凝土中心拉拔试件进行了试验,结果表明:FRP侧向约束可以将无约束试件中混凝土劈裂的脆性破坏改变为为FRP筋拔出的延性破坏;根据界面黏结机理,FRP筋与FRP约束混凝土的黏结滑移曲线可以分为4个阶段,黏结应力-侧向约束应力可以分为3个阶段;FRP侧向约束只有当混凝土保护层发生劈裂(黏结应力达到相应的无约束混凝土强度)时才开始逐渐发挥作用。(2)对侧向约束拉拔试件到达黏结强度时的FPR外约束层的环向变形和侧向约束应力的数据分析得到了不同因素(混凝土相对保护层厚度、混凝土强度、FPR层数增加)的影响,拟合了FRP侧向约束应力与混凝土相对保护层厚度的关系式。通过试验结果分析得到:不同因素对黏结强度和对应滑移量的影响规律;考虑侧向约束应力的约束试件黏结强度计算公式和残余黏结强度与FRP侧向约束应力的关系式。另外根据约束混凝土原理,提出了用等效约束混凝土强度考虑FRP侧向约束,获得了黏结强度增长量与等效约束混凝土强度的关系式,为FRP筋与FRP约束混凝土黏结强度计算提供了另一种方法。(3)在GFRP筋与BFRP约束混凝土黏结数据分析的基础上,与已有的筋材黏结-滑移模型结合,提出FRP筋与FRP约束混凝土的修正黏结-滑移本构模型,该模型与试验数据有较好的吻合;建立黏结滑移微分方程,获得基于本文提出模型上升段的微分方程数值解,得到了FRP约束下FRP筋黏结应力、滑移量和筋材截面法向应力随埋置深度的变化公式;最后,结合美国(ACI)、加拿大(CSA)和日本(JSCE)规范对锚固长度规定,推导了FRP筋与FRP约束混凝土正常使用状态下的锚固长度公式,经计算本文建议长度与规范相比具有较高的安全性。

关键词： FRP筋 FRP侧向约束黏结性能黏结滑移模型

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海水环境下纤维水泥土中GFRP筋黏结性能研究

海水环境下纤维水泥土中GFRP筋黏结性能研究

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作者：黄晓实湖南大学

学位级别：硕士

加筋水泥土桩（锚）常用于软土地区的基坑支护,加筋体-水泥土界面的黏结性能对支护结构的承载性能有重要影响,具有良好抗腐蚀性能的玻璃纤维增强塑料（Glass Fiber Reinforced Plastic,GFRP）筋,可取代钢筋作为加筋体被应用于含盐量较... 详细信息

加筋水泥土桩（锚）常用于软土地区的基坑支护,加筋体-水泥土界面的黏结性能对支护结构的承载性能有重要影响,具有良好抗腐蚀性能的玻璃纤维增强塑料（Glass Fiber Reinforced Plastic,GFRP）筋,可取代钢筋作为加筋体被应用于含盐量较高的海边软土地区的基坑支护中,此外在水泥土中掺纤维可有效提高水泥土的抗拉和抗弯强度。为了给GFRP筋水泥土支护结构的承载性能的计算理论提供依据,同时实现建筑垃圾的废物利用,本文在多种制样/养护环境下,对掺入建筑垃圾的纤维水泥土中GFRP筋的黏结性能开展了试验研究,并基于所建立的模型,通过理论分析和数值模拟,研究了GFRP筋全长的受力变形特征,主要工作成果如下:首先,考虑制样/养护环境、水泥掺入比、纤维掺入比、建筑垃圾掺入比四个因素,基于均匀试验设计方法确定的试验方案,开展36组加筋体的拉拔试验和纤维水泥土立方块无侧限抗压强度试验,得到了纤维水泥土中GFRP筋界面的黏结滑移曲线。通过试验得到的第一峰值黏结强度（t_f）样本点建立Kriging模型,据此预测不同试验环境和材料配比下拉拔试样的第一峰值黏结强度,并通过控制变量对各因素与峰值黏结强度的影响关系进行了分析。其次,分析软化段出现波动式衰减的曲线形态特征,得到了水泥土无侧限抗压强度与第一峰值黏结强度的关系、第一峰值黏结强度与黏结滑移曲线上的其余特征点黏结强度的关系,以及GFRP筋肋距与各特征点位移的关系。并基于曲线上4个特征点的强度和位移值,建立了考虑“肋效应”（由筋体带肋导致黏结滑移曲线软化段出现波动式衰减的现象）的纤维水泥土中GFRP筋界面黏结滑移模型。再次,提出基于纤维水泥土的无侧限抗压强度和GFRP筋的肋距值,建立纤维水泥土与GFRP筋界面黏结滑移模型的方法,并验证了该方法的可靠性。研究结果表明:该黏结滑移模型对GFRP筋-纤维水泥土界面黏结滑移曲线有较好的拟合和预测效果。最后,根据所建立的GFRP筋黏结滑移模型,基于荷载传递法分析了全长GFRP筋的受力变形特征。同时,使用离散元软件模拟加筋纤维水泥土拉拔试验,得到了加筋体顶端的荷载位移曲线。并且探讨了无侧限抗压强度、肋距对加筋体抗拔承载力的影响。结果表明,提高纤维水泥土无侧限抗压强度可有效增强加筋水泥土桩锚结构的承载能力,适当增大GFRP筋的肋距可有效降低加筋体的相对位移。

关键词： GFRP筋纤维水泥土海水环境建筑垃圾黏结滑移模型荷载传递法离散元

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钢拉杆与混凝土黏结锚固抗拔有限元分析

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中国港湾建设 2024年第4期44卷 59-63,68页

作者：徐聪杨建马志强中交天津港湾工程设计院有限公司大连分公司辽宁大连116001

大连湾海底隧道北岸浅埋段采用混凝土墩与钢拉杆作为防撞结构措施,由于施工场地条件的制约,钢拉杆的锚固长度受限。基于相关文献中的钢筋混凝土黏结锚固性能试验数据结果,分析了钢筋与混凝土之间的黏结滑移本构模型,确定了主要影响参数... 详细信息

大连湾海底隧道北岸浅埋段采用混凝土墩与钢拉杆作为防撞结构措施,由于施工场地条件的制约,钢拉杆的锚固长度受限。基于相关文献中的钢筋混凝土黏结锚固性能试验数据结果,分析了钢筋与混凝土之间的黏结滑移本构模型,确定了主要影响参数及取值。结合现有规范设计要求与海上施工条件,应用有限元软件对钢筋与混凝土黏结滑移进行数模分析,并与已有试验结果数据对比,优化钢拉杆锚固长度与锚固形式,进一步合理化设计方案。应用有限元软件计算的结果与试验结果基本一致,可为类似工程设计及后续研究提供借鉴。

关键词：黏结滑移本构关系黏结滑移模型锚固长度拉拔荷载

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制动力作用下CRTSⅡ型板式无砟轨道层间剪切破坏规律研究

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中国铁路 2019年第2期 47-53页

作者：李杨陈进杰王建西陈龙石家庄铁道大学交通运输学院河北石家庄050043 河北省交通安全与控制重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043

层间剪切破坏是CRTSⅡ型板式无砟轨道的主要伤损形式之一。根据CRTSⅡ型板式无砟轨道结构,建立钢轨、轨道板、CA砂浆层、支承层、宽窄接缝三维有限元模型,采用双线性黏结滑移模型模拟CA砂浆层与轨道板间的黏结关系,根据轴距和车辆定距... 详细信息

层间剪切破坏是CRTSⅡ型板式无砟轨道的主要伤损形式之一。根据CRTSⅡ型板式无砟轨道结构,建立钢轨、轨道板、CA砂浆层、支承层、宽窄接缝三维有限元模型,采用双线性黏结滑移模型模拟CA砂浆层与轨道板间的黏结关系,根据轴距和车辆定距确定轮载与制动力加载位置,研究制动力作用下,不同制动力率、界面参数下轨道板和CA砂浆层间剪切破坏的影响机理。结果表明,制动力率对于界面剪切应力与界面伤损分布影响较小,界面的黏结性能对于制动力作用下的界面剪切应力与界面伤损分布影响较大;制动力对扣件四周的轨道板与CA砂浆界面黏结破坏作用较大,对于板中间位置界面黏结基本无影响;相同制动力作用下,起始伤损位移越小,界面越容易发生伤损;过大的剪切刚度会对层间界面的黏结产生不利影响。

关键词： CRTSⅡ型无砟轨道制动力黏结滑移模型剪切应力剪切刚度

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