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Double pull specimen more suitable for measuring bond-slip relationship of FRP-to-concrete interface 被引量:1
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作者 杨奇飞 陆小华 熊光晶 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2010年第2期400-405,共6页
A new "conceptual" design named "double pull" specimen was proposed in order to measure the bond-slip(δ-τ) relationship of fiber reinforced polymer(FRP)-to-concrete interface more accurately.A fi... A new "conceptual" design named "double pull" specimen was proposed in order to measure the bond-slip(δ-τ) relationship of fiber reinforced polymer(FRP)-to-concrete interface more accurately.A finite element analysis(FEA) was performed for preliminarily evaluating the suitability of the proposed conceptual double pull specimen.Through the FEA,it was indicated that the FRP-to-concrete interface of the proposed conceptual specimen might subject to a much higher load level than that of the most commonly used simple shear specimen,showing a great potential for measuring δ-τ relationship more accurately.In the light of the conceptual specimen,a kind of "practical" double pull specimen was developed and proved to be more suitable for measuring δ-τ relationship through an exploratory experimental study with 20 specimens.Consequently,an experimental program with 10 double pull specimens was performed for measuring the ultimate slip δu which was difficult to capture by using the existing specimens.It is shown that the range of δu is 0.31-0.52 mm based on the test results.The suggestion for improving the measure method is also put forward. 展开更多
关键词 fiber reinforced polymer (FRP) concrete bond-slip ultimate slip double pull specimen EXTENSOMETER
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BFRP筋与混杂钢纤维超高性能混凝土黏结性能分析 被引量:1
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作者 范小春 郭浩宇 +1 位作者 张澳 张浩 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期154-161,共8页
为研究玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋与混杂钢纤维超高性能混凝土(UHPC)的黏结性能,采用拉拔试验对BFRP筋与混杂钢纤维UHPC的黏结性能进行了试验研究,分析了回收轮胎钢纤维(RTSF)掺量、UHPC保护层厚度、UHPC龄期及不同纤维掺入比例对B... 为研究玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋与混杂钢纤维超高性能混凝土(UHPC)的黏结性能,采用拉拔试验对BFRP筋与混杂钢纤维UHPC的黏结性能进行了试验研究,分析了回收轮胎钢纤维(RTSF)掺量、UHPC保护层厚度、UHPC龄期及不同纤维掺入比例对BFRP筋-UHPC结构黏结破坏模式、黏结滑移响应和黏结强度的影响。结果表明:BFRP筋-UHPC结构有拔出破坏、劈裂破坏和拔出且劈裂破坏3种黏结破坏形态;BFRP筋-UHPC结构的极限黏结强度随着UHPC保护层厚度、UHPC龄期的增大而增大,且RTSF掺量由0%提升至3%时极限黏结强度提升了42.3%,但随着RTSF掺量的增大提升效果逐渐减弱。基于试验结果提出了BFRP筋-UHPC结构的黏结滑移本构模型,模型模拟曲线与试验曲线吻合较好。 展开更多
关键词 BFRP筋 超高性能混凝土 钢纤维 拉拔试验 黏结滑移曲线
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锈蚀钢筋与纤维增强混凝土黏结性能试验研究
3
作者 刘延春 陈本晟 +3 位作者 刘才玮 闫良泰 刘新宇 苗吉军 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第5期261-273,共13页
为研究锈蚀钢筋与玄武岩-聚丙烯纤维增强混凝土(BPFRC)的黏结滑移机理,本文应用电化学加速锈蚀方法制备了48个不同锈蚀率(0、2%、5.0%和10.0%)下的棱柱体偏心拉拔试件,通过基本力学性能试验探究纤维掺入对混凝土基体影响;开展拉拔试验... 为研究锈蚀钢筋与玄武岩-聚丙烯纤维增强混凝土(BPFRC)的黏结滑移机理,本文应用电化学加速锈蚀方法制备了48个不同锈蚀率(0、2%、5.0%和10.0%)下的棱柱体偏心拉拔试件,通过基本力学性能试验探究纤维掺入对混凝土基体影响;开展拉拔试验观察纤维增强混凝土(FRC)黏结性能变化规律,记录试件表面变化与破坏模式;采用电镜扫描对破坏后黏结界面进行微观测试。试验结果表明:1)纤维的桥接有效抑制裂缝发展并分散荷载作用,FRC的劈裂抗拉强度和抗折强度分别提高了12.43%~18.65%和5.36%~9.64%;2)在黏结性能方面,锈蚀影响下混凝土约束和界面摩擦大幅降低,钢筋锈蚀率6%~7%时,普通混凝土黏结强度平均降低18.1%,BPFRC与普通混凝土割线黏结刚度分别下降43.3%和39.0%,而初始黏结刚度受锈蚀影响较小,降低了5.0%~11.8%;3)锈蚀损伤条件下FRC在黏结强度、黏结刚度、残余强度等方面表现出一定优势,不同锈蚀率下FRC的黏结强度比普通混凝土提高11.1%~27.6%,BPFRC较玄武岩纤维增强混凝土(BFRC)/聚丙烯纤维增强混凝土(PFRC)提高了5.2%~11.8%,两种纤维混合时体现出正协同效应。在试验结果基础上,本文结合锈蚀损伤系数建立不同纤维掺入的半经验半理论黏结强度预测公式与三段式黏结-滑移本构关系。研究结果可为BF-PF增强混凝土的性能评估提供数据支持。 展开更多
关键词 纤维增强混凝土 锈蚀 力学性能 黏结-滑移 本构模型
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圆钢管高强卵石机制砂混凝土粘结滑移本构模型
4
作者 管民生 郑宗颖 +1 位作者 张坤 杜宏彪 《兰州理工大学学报》 北大核心 2025年第3期119-126,共8页
为研究圆钢管高强卵石机制砂混凝土界面粘结滑移性能,通过27根圆钢管高强卵石机制砂混凝土短柱试件的推出试验,获取荷载-滑移曲线参数,分析了试件粘结滑移的发展阶段与机理,考察了试件不同位置分布对于粘结滑移性能的影响,推导了考虑位... 为研究圆钢管高强卵石机制砂混凝土界面粘结滑移性能,通过27根圆钢管高强卵石机制砂混凝土短柱试件的推出试验,获取荷载-滑移曲线参数,分析了试件粘结滑移的发展阶段与机理,考察了试件不同位置分布对于粘结滑移性能的影响,推导了考虑位置变化的粘结应力-滑移本构模型.结果表明,圆钢管高强卵石机制砂混凝土粘结滑移经历了胶结、滑移、摩阻力和后滑移四个阶段,试件不同位置处发生滑移的顺序不同;验证了所提出的圆钢管机制砂混凝土粘结滑移本构在本文推出试验试件中的适用性,并基于上述本构模型,通过引入位置函数反映了试件局部粘结强度和滑移值的变化特点,提出了考虑位置变化的粘结滑移本构模型,该改进模型能更完全地反映局部粘结滑移规律和机理. 展开更多
关键词 粘结应力-滑移本构模型 粘结滑移 粘结强度 圆钢管高强卵石机制砂混凝土
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考虑黏结滑移影响的叠合梁-现浇柱子结构承载性能多参数分析
5
作者 张望喜 叶缘 +2 位作者 周靓 杨学峰 易伟建 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第3期94-106,共13页
利用ABAQUS接口User Element(UEL)子程序,建立了分离式自计算单元长度的界面黏结单元BS1,该单元能按指定的黏结滑移关系工作。基于简化的Eligehausen黏结滑移本构,对叠合梁-现浇柱子结构试验开展了数值模拟,结果与试验吻合良好。同时,... 利用ABAQUS接口User Element(UEL)子程序,建立了分离式自计算单元长度的界面黏结单元BS1,该单元能按指定的黏结滑移关系工作。基于简化的Eligehausen黏结滑移本构,对叠合梁-现浇柱子结构试验开展了数值模拟,结果与试验吻合良好。同时,验证了单元自计算长度的准确性,对比时间效率提高了25%。基于上述验证,建立30个叠合梁-现浇柱子结构模型,采用叠合梁现浇层厚度、T型翼缘板宽度、力作用方向等参数进行分析。结果表明,采用90°弯钩锚固和锚固板锚固的2种子结构,承载性能相差不大,延性相差约12%,宜优先选择90°弯钩锚固形式;承载力分析表明我国规范中对于叠合梁的T型翼缘板的宽度规定较国外规范更加可靠;地震作用下,力作用方向的改变,子结构前后承载力相差12%,变形能力相差55%,这种差异值得深入讨论。研究结果为考虑黏结滑移的装配式混凝土结构的数值分析提供了可靠参考。 展开更多
关键词 界面单元 叠合梁-现浇柱子结构 黏结滑移 锚固形式 多参数分析
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波形腹板钢纤维PEC柱界面黏结滑移性能试验研究
6
作者 王威 唐家璇 +4 位作者 李昱 柳国良 唐新耀 邱程宣 钱源明 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第9期91-102,共12页
PEC柱具有稳定性好、预制化程度高的优点,在其中加入钢纤维可有效抑制混凝土裂纹的发展.以锚固长度和钢纤维掺量为变量,设计了8个波形腹板钢纤维PEC柱试件并进行推出试验,研究了其界面黏结滑移性能.结果表明:钢纤维混凝土试件在荷载下... PEC柱具有稳定性好、预制化程度高的优点,在其中加入钢纤维可有效抑制混凝土裂纹的发展.以锚固长度和钢纤维掺量为变量,设计了8个波形腹板钢纤维PEC柱试件并进行推出试验,研究了其界面黏结滑移性能.结果表明:钢纤维混凝土试件在荷载下降段界面裂纹贯通,试件破坏模式均为界面自然黏结力失效破坏;当钢纤维掺量一定、锚固长度为650 mm时,界面黏结性能最佳;在混凝土中加入钢纤维可提升黏结性能,随着钢纤维掺量增大,初始滑移荷载与初始强度随之增大,极限荷载先减后增,当钢纤维掺量为1.5%时,极限强度达到最小值而残余强度达到最大值;钢板翼缘应变在荷载上升段随锚固长度近似呈指数分布,波形腹板应变呈波浪形;通过线性回归拟合得出试件特征黏结强度的计算式,将计算值与试验值对比,发现误差较小,可为波形腹板钢纤维PEC柱的承载力设计及应用提供参考. 展开更多
关键词 波形腹板PEC柱 钢纤维 黏结滑移 推出试验 等效应变 黏结强度
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集中配筋连接中心拉拔试验研究及有限元分析
7
作者 罗小勇 周太 +1 位作者 陈奇 廖超 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期1026-1038,共13页
为研究新型装配式剪力墙中集中配束钢筋的黏结锚固性能,分别以灌浆料种类和钢筋锚固长度为试验参数,设计并制作5组共15个试件进行拉拔试验,分析试件的破坏特征和钢筋与试件之间的荷载滑移,对比不同灌浆料和不同锚固长度对黏结强度和破... 为研究新型装配式剪力墙中集中配束钢筋的黏结锚固性能,分别以灌浆料种类和钢筋锚固长度为试验参数,设计并制作5组共15个试件进行拉拔试验,分析试件的破坏特征和钢筋与试件之间的荷载滑移,对比不同灌浆料和不同锚固长度对黏结强度和破坏状态的影响,提出钢筋与试件发生黏结滑移的本构模型并使用有限元软件对建立的本构模型开展分析验证。研究结果表明:在一定的锚固范围内,随应力分布状态的改变,锚固钢筋与试件之间的极限黏结应力先增大后减小;提高灌浆料的强度可以提高锚固钢筋与灌浆料之间的黏结握裹力;本文提出的黏结滑移本构模型和使用的有限元分析方法可以对集中配筋连接中大直径钢筋与灌浆料的黏结滑移行为进行较好地模拟。 展开更多
关键词 集中配筋 黏结滑移关系 有限元分析
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界面黏结性能影响下FRP加固钢筋混凝土梁抗弯疲劳寿命的数值模拟
8
作者 张智梅 严一铭 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期94-100,共7页
基于混凝土和钢筋的疲劳本构模型及疲劳荷载下FRP-混凝土界面的黏结-滑移本构模型,采用ABAQUS构建了疲劳荷载下外贴FRP板加固钢筋混凝土梁的有限元模型,模拟分析了界面黏结性能影响下FRP加固钢筋混凝土梁抗弯疲劳寿命的特征,并提出了一... 基于混凝土和钢筋的疲劳本构模型及疲劳荷载下FRP-混凝土界面的黏结-滑移本构模型,采用ABAQUS构建了疲劳荷载下外贴FRP板加固钢筋混凝土梁的有限元模型,模拟分析了界面黏结性能影响下FRP加固钢筋混凝土梁抗弯疲劳寿命的特征,并提出了一种可以同时考虑钢筋应力幅和FRP轴向刚度影响的FRP加固钢筋混凝土梁抗弯疲劳寿命预测公式。结果表明:考虑界面黏结性能影响的有限元模型能更准确地模拟出FRP加固钢筋混凝土梁的疲劳破坏模式;减小应力幅和增大FRP轴向刚度均能在不同程度上提高FRP加固钢筋混凝土梁的抗弯疲劳寿命;预测公式计算结果与试验数据吻合较好,验证了公式的准确性,可为FRP加固钢筋混凝土梁工程应用提供一定的参考。 展开更多
关键词 钢筋混凝土梁 疲劳寿命 界面黏结-滑移 纤维增强复合材料 有限元分析
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基于SBFEM的锈蚀钢筋和混凝土间黏结-滑移数值模拟
9
作者 杜成斌 赵志伟 《人民长江》 北大核心 2025年第10期197-205,共9页
针对锈蚀钢筋混凝土结构的力学性能评估问题,建立了基于比例边界有限元法(SBFEM)的计算框架。采用非线性弹簧单元模拟钢筋-混凝土界面黏结-滑移行为,通过非线性桁架单元表征锈蚀钢筋的力学性能,使用四叉树网格实现混凝土高效离散,引入... 针对锈蚀钢筋混凝土结构的力学性能评估问题,建立了基于比例边界有限元法(SBFEM)的计算框架。采用非线性弹簧单元模拟钢筋-混凝土界面黏结-滑移行为,通过非线性桁架单元表征锈蚀钢筋的力学性能,使用四叉树网格实现混凝土高效离散,引入非局部宏-微观损伤模型模拟混凝土开裂过程。拉拔试验模拟表明:该方法能准确模拟锈蚀界面的黏结-滑移行为;当弹簧间距≤黏结长度的1/4时,计算结果与试验数据吻合良好。三点弯曲试验结果显示:钢筋屈服后特性会显著影响荷载-位移曲线下降段,混凝土开裂后,钢筋力学性能主导结构响应。所提出的SBFEM框架可有效模拟锈蚀钢筋与混凝土的界面行为和结构整体力学性能退化过程,为锈蚀钢筋混凝土结构性能评估提供了可靠的分析工具。 展开更多
关键词 锈蚀钢筋 比例边界有限元法 黏结-滑移本构模型 非局部宏-微观损伤模型 混凝土
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锈蚀PC梁疲劳寿命预测及界面滑移区量化研究 被引量:2
10
作者 戴理朝 刘静瑾 +1 位作者 涂荣辉 王磊 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期88-99,共12页
重复荷载和锈蚀共同作用会造成预应力混凝土(PC)构件疲劳损伤,降低其使用寿命。以钢绞线疲劳裂纹扩展尺寸、混凝土疲劳累积残余应变为损伤参数,综合考虑钢绞线疲劳裂纹扩展、界面锈蚀疲劳粘结退化及混凝土疲劳损伤的影响,提出考虑力筋... 重复荷载和锈蚀共同作用会造成预应力混凝土(PC)构件疲劳损伤,降低其使用寿命。以钢绞线疲劳裂纹扩展尺寸、混凝土疲劳累积残余应变为损伤参数,综合考虑钢绞线疲劳裂纹扩展、界面锈蚀疲劳粘结退化及混凝土疲劳损伤的影响,提出考虑力筋残余应变的粘结滑移区不协调变形量化方法及锈蚀PC梁疲劳寿命预测方法。然后通过试验数据验证预测方法的合理性,并讨论不同预应力、锈蚀程度和应力水平作用下锈蚀PC梁界面疲劳粘结滑移情况。结果表明:提出的预测方法可有效预测界面滑移情况及锈蚀PC梁的疲劳寿命;预应力大小是影响锈蚀PC梁发生疲劳粘结滑移的重要参数,随着锈蚀率、应力水平的提高,构件易发生疲劳粘结滑移,而预应力的增大可有效减少界面疲劳粘结滑移的发生;在高应力水平下更严重的应变不协调会导致更大的残余滑移,滑移量曲线及其斜率随着应力水平的提高而整体抬升、变陡。 展开更多
关键词 预应力混凝土 锈蚀 疲劳寿命 应力水平 粘结滑移
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海砂混凝土-内嵌式阳极黏结性能演化规律
11
作者 崔蕾 高小建 孙铭 《建筑材料学报》 北大核心 2025年第11期1062-1068,1076,共8页
为探究内嵌式阳极阴极保护对海砂混凝土中钢筋锈蚀的防护作用,通过黏结滑移试验和背散射分析,研究了阳极消耗后界面黏结性能的演化规律,并结合试验数据建立了黏结滑移本构模型,提出了一种可长期使用的内嵌锌合金阳极保护方案。结果表明... 为探究内嵌式阳极阴极保护对海砂混凝土中钢筋锈蚀的防护作用,通过黏结滑移试验和背散射分析,研究了阳极消耗后界面黏结性能的演化规律,并结合试验数据建立了黏结滑移本构模型,提出了一种可长期使用的内嵌锌合金阳极保护方案。结果表明:海水浸泡360 d后,海砂混凝土因钢筋锈蚀导致钢筋与混凝土间黏结强度下降30%;采用内嵌式锌合金阳极阴极保护系统后,钢筋与混凝土间黏结强度无明显变化;内嵌式锌合金阳极腐蚀后,黏结强度小幅上升,其产生的锌酸钙腐蚀产物基本不膨胀。 展开更多
关键词 海砂混凝土 阴极保护 内嵌式 黏结滑移 本构模型
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隧道支护栓钉型钢与喷射混凝土界面粘结滑移性能研究
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作者 杨宗林 路军富 +2 位作者 徐世文 卢志凯 李旻昊 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第11期137-145,共9页
为探究带栓钉剪力件隧道支护型钢与喷射混凝土界面粘结滑移性能,以栓钉长度、直径、数量和布置形式为影响因素,进行5种工况下腹板设置栓钉剪力件的型钢-喷射混凝土短柱推出试验。通过分析试件的破坏特征、荷载-滑移特性、裂缝模式和承... 为探究带栓钉剪力件隧道支护型钢与喷射混凝土界面粘结滑移性能,以栓钉长度、直径、数量和布置形式为影响因素,进行5种工况下腹板设置栓钉剪力件的型钢-喷射混凝土短柱推出试验。通过分析试件的破坏特征、荷载-滑移特性、裂缝模式和承载能力等进行带栓钉隧道支护型钢与喷射混凝土界面粘结滑移性能的研究。研究结果表明:栓钉试件的破坏模式受栓钉数量和强度影响分为拉裂破坏和胀裂破坏两类。典型的型钢-喷射混凝土界面平均粘结强度-滑移曲线可分为四段:无滑移段、曲线上升段、曲线下降段和水平残余段。栓钉梅花形布置时,在曲线荷载上升段之后出现荷载稳定段。栓钉可显著增强型钢-喷射混凝土结构界面等效粘结性能,增强隧道支护型钢与喷射混凝土协同变形,提升隧道初支整体承载能力。增大栓钉直径和梅花形布置形式可使型钢混凝土结构承载能力提高12%~22%,栓钉高度对抗剪承载力影响较小。根据受力机制建立型钢-喷射混凝土界面特征粘结应力计算公式,进而提出带栓钉连接件的型钢与喷射混凝土界面的粘结滑移本构模型。将提出的本构模型与推出试验曲线和数值模拟曲线对比,表明理论公式和粘结滑移本构模型精度较高。 展开更多
关键词 隧道支护 栓钉连接件 型钢-喷射混凝土 粘结滑移 本构模型
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考虑围岩约束的灌浆体侧限抗压强度与界面黏结性能试验
13
作者 江会林 麻坚 +3 位作者 但汉波 吕庆 郭勇 曾强 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期212-221,共10页
为研究高强水泥基灌浆料(简称灌浆料)在压力型岩石锚杆内锚结构中的受力特性,采用侧限抗压强度试验和推出试验,探讨了围岩约束作用下灌浆料和围岩强度对灌浆体侧限抗压强度与界面黏结性能的影响规律,提出了界面黏结-滑移模型和极限黏结... 为研究高强水泥基灌浆料(简称灌浆料)在压力型岩石锚杆内锚结构中的受力特性,采用侧限抗压强度试验和推出试验,探讨了围岩约束作用下灌浆料和围岩强度对灌浆体侧限抗压强度与界面黏结性能的影响规律,提出了界面黏结-滑移模型和极限黏结强度计算式。研究结果表明:围岩约束作用提高了灌浆体的抗压强度,强度增大系数在2.5~4.6之间,该系数随围岩强度增大而增大,随灌浆料强度增大而减小;当围岩强度和灌浆料强度分别增大到60 MPa和80 MPa时,强度增大系数的变化幅度较小;增大围岩和灌浆料强度均能提高界面黏结强度,而围岩强度对黏结强度和界面破坏特征影响更大;黏结界面的黏结-滑移曲线具有上升、快速下降和慢速下降变化特征;提出的界面黏结-滑移模型曲线与实测黏结-滑移曲线吻合良好;提出的极限黏结强度计算式能够反映围岩强度对极限黏结强度的影响规律。 展开更多
关键词 围岩约束 高强水泥基灌浆料 强度增大系数 黏结-滑移 极限黏结强度
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钢筋与新型超早强混凝土间的黏结性能研究
14
作者 刘兵 李洪涛 +2 位作者 傅丰 钱凯 明阳 《混凝土》 北大核心 2025年第8期48-55,共8页
超早强混凝土因具有凝结时间短、早期强度高且耐久性良好等特点而广泛用于混凝土路面、机场跑道、海港码头和桥梁隧道等快速抢修抢建工程中。钢筋与新型超早强混凝土之间的黏结性能是其共同工作的重要性能指标,但钢筋与新型超早强混凝... 超早强混凝土因具有凝结时间短、早期强度高且耐久性良好等特点而广泛用于混凝土路面、机场跑道、海港码头和桥梁隧道等快速抢修抢建工程中。钢筋与新型超早强混凝土之间的黏结性能是其共同工作的重要性能指标,但钢筋与新型超早强混凝土之间的黏结性能尚未被认识透彻。因此,通过中心拉拔试验探索了钢筋与新型超早强混凝土之间的黏结性能。分析了钢筋直径、锚固长度、养护龄期、配箍率对黏结性能的影响。结果表明:钢筋与新型超早强混凝土养护龄期1 d的黏结强度为28 d的74.7%,具有明显的“早强性”,黏结强度随着混凝土龄期增长或配箍率增加而提高,随着保护层厚度减小、钢筋直径增大、锚固长度增大而降低。根据试验结果,建立了锚固长度计算模型并给出了建议钢筋锚固长度为5 d、提出了钢筋与新型超早强混凝土黏结强度计算模型、峰值滑移计算模型以及相应的黏结滑移本构模型。上述计算式与试验结果均吻合良好,并可为工程设计及后续研究提供依据。 展开更多
关键词 超早强混凝土 黏结性能 变形钢筋 黏结滑移模型 锚固长度
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试验方法对锈蚀钢筋混凝土黏结性能影响的数值模拟研究
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作者 吴洁琼 张子建 +1 位作者 金浏 杜修力 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第6期70-83,共14页
为探究不同试验方法对锈蚀钢筋与混凝土黏结性能的影响,对拉拔试验和梁式试验开展数值模拟研究,分别建立对应的拉拔模型和梁模型,分析受拉钢筋非均匀锈蚀和约束条件(厚径比和箍筋约束情况)对黏结性能的影响。在数值模型中,通过对受拉筋... 为探究不同试验方法对锈蚀钢筋与混凝土黏结性能的影响,对拉拔试验和梁式试验开展数值模拟研究,分别建立对应的拉拔模型和梁模型,分析受拉钢筋非均匀锈蚀和约束条件(厚径比和箍筋约束情况)对黏结性能的影响。在数值模型中,通过对受拉筋及其周围混凝土的精细化建模来模拟机械咬合力,通过面面接触来反映摩擦力,忽略化学胶结力,考虑到受拉钢筋横截面的锈蚀非均质性,采用两阶段数值分析方法,即先通过施加强制位移模拟锈蚀对钢筋混凝土界面的影响,然后再分析锈蚀试件的黏结性能。研究表明:试验方法对锈蚀试件的破坏模式和黏结应力-滑移曲线有显著影响。梁模型和拉拔模型在发生黏结破坏时均会加深和加宽原有锈胀裂缝,但梁模型还会产生贯穿黏结区的斜向裂缝;拉拔模型的黏结强度和下降段斜率明显大于梁模型;箍筋约束情况对梁模型和拉拔模型黏结强度的影响差别不大,而厚径比由2.0增加到3.5,3%锈蚀率时梁模型和拉拔模型黏结强度分别增加了16%和32%。通过与试验结果对比证明了上述数值模型的合理性,并进一步建立了不同试验方式下黏结强度归一化模型。黏结强度归一化模型计算结果与数值模拟结果吻合较好,验证了所提出归一化模型的可靠性。 展开更多
关键词 试验方式 梁模型 拉拔模型 破坏模式 黏结应力-滑移曲线 数值模拟
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考虑黏结滑移效应的输水隧洞衬砌开裂模拟
16
作者 王志威 蔡敏 +1 位作者 韩雨 董义佳 《南水北调与水利科技(中英文)》 北大核心 2025年第5期1269-1278,共10页
为准确模拟输水隧洞钢筋混凝土衬砌裂缝扩展过程及钢筋的限裂效果,提出基于黏结滑移模型的衬砌开裂模拟方法。该方法构建模拟钢筋混凝土界面相互作用的黏结型连接单元和摩擦型连接单元,反映钢筋混凝土界面破坏过程的物理机制,并采用内... 为准确模拟输水隧洞钢筋混凝土衬砌裂缝扩展过程及钢筋的限裂效果,提出基于黏结滑移模型的衬砌开裂模拟方法。该方法构建模拟钢筋混凝土界面相互作用的黏结型连接单元和摩擦型连接单元,反映钢筋混凝土界面破坏过程的物理机制,并采用内聚力模型模拟衬砌中裂缝的出现和扩展过程。采用该方法对钢筋拔出实验和城门洞形输水隧洞衬砌开裂过程进行模拟,得到的荷载-位移曲线与钢筋拔出实验结果吻合,裂缝宽度变化曲线及钢筋应力云图等模拟结果清晰反映界面黏结滑移效应与裂缝扩展机制。结果表明:该方法能够有效模拟钢筋混凝土界面的黏结作用与摩擦作用,准确预测钢筋混凝土衬砌的开裂模式与裂缝宽度,为准确分析衬砌抗裂性能提供了有效工具。 展开更多
关键词 隧洞 衬砌 开裂 黏结滑移 内聚力模型
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煅烧纳米凹凸棒土对再生混凝土钢筋锈蚀及黏结特性的影响
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作者 阎杰 庄永程 +3 位作者 杨博 翁维素 谢军 李鸿伟 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期43-51,共9页
为提高再生混凝土中钢筋的抗锈蚀能力,采用煅烧纳米凹凸棒土(CNAT)改善再生混凝土性能,通过电化学加速锈蚀试验和钢筋拉拔试验,研究不同锈蚀时间下CNAT掺量和再生骨料替代率对钢筋锈蚀率、黏结特性及氯离子迁移系数的影响规律,并结合孔... 为提高再生混凝土中钢筋的抗锈蚀能力,采用煅烧纳米凹凸棒土(CNAT)改善再生混凝土性能,通过电化学加速锈蚀试验和钢筋拉拔试验,研究不同锈蚀时间下CNAT掺量和再生骨料替代率对钢筋锈蚀率、黏结特性及氯离子迁移系数的影响规律,并结合孔径测量结果及扫描电镜表征工具分析再生混凝土的微观结构。研究结果表明:钢筋锈蚀率随再生骨料替代率的增加而增大,随CNAT掺量的增加先减小后趋于稳定;钢筋-混凝土之间的黏结强度和氯离子迁移系数随CNAT掺量的增加呈先增大后减小的变化趋势;CNAT掺量为6%时,再生混凝土的各项性能最佳;掺入适量的CNAT可改善再生混凝土内部孔隙、裂缝及钢筋-再生混凝土之间的黏结滑移性能。研究结果为提高再生混凝土结构性能提供理论参考。 展开更多
关键词 煅烧纳米凹凸棒土 再生混凝土 钢筋拉拔 钢筋锈蚀 黏结滑移
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基于三线性黏结-滑移模型的锚固体力学响应特征
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作者 王瑞鹏 尧俊凯 +2 位作者 李竹庆 蔡德钩 闫宏业 《铁道建筑》 北大核心 2025年第5期115-121,共7页
为研究预应力锚索在张拉过程中锚岩界面应力分布特征以及影响锚固体抗拔承载力的控制因素,本文对传统的cable单元进行改进,实现了锚岩界面三线性黏结-滑移模型的二次开发,揭示了全长黏结锚固体锚岩界面应力分布特征存在始端大、尾端小... 为研究预应力锚索在张拉过程中锚岩界面应力分布特征以及影响锚固体抗拔承载力的控制因素,本文对传统的cable单元进行改进,实现了锚岩界面三线性黏结-滑移模型的二次开发,揭示了全长黏结锚固体锚岩界面应力分布特征存在始端大、尾端小的分布特点,但是随着拉拔荷载的不断增大,始端剪应力先增大至黏结强度后又逐渐降低至残余强度,剪应力峰值位置渐进后移,最终锚岩界面的剪应力均降低至残余剪应力。通过比较不同水泥砂浆配合比下全长黏结锚固体的极限抗拔承载力,发现极限抗拔承载力和残余强度呈正相关,继而探究了锚索承载力和锚岩界面渐进脱黏破坏的内在联系。研究结果可为锚索支护设计提供参考。 展开更多
关键词 锚索支护 三线性黏结-滑移模型 二次开发 黏结强度 极限抗拔承载力 锚岩界面
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基于内聚力模型的配筋钢纤维混凝土结构承载性能研究
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作者 孟栋栋 黄逸群 林本清 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第8期54-66,共13页
为研究配筋钢纤维混凝土结构在断裂破坏全过程中的力学响应及断裂损伤机理,基于内聚力单元提出了一种配筋钢纤维混凝土结构数值模型的建模方法,内聚力单元被用于表征钢纤维混凝土潜在断裂面及钢筋-混凝土界面。基于所建立模型,提出了综... 为研究配筋钢纤维混凝土结构在断裂破坏全过程中的力学响应及断裂损伤机理,基于内聚力单元提出了一种配筋钢纤维混凝土结构数值模型的建模方法,内聚力单元被用于表征钢纤维混凝土潜在断裂面及钢筋-混凝土界面。基于所建立模型,提出了综合考虑复合损伤作用、缝间摩擦以及纤维桥接效应的钢纤维混凝土本构模型。此外,在经典钢筋-混凝土界面黏结滑移模型的基础上,补充考虑界面法向分离及其对切向黏结性能弱化作用,建立了一种改进的钢筋-混凝土界面本构模型。为验证模型准确性,设计了一组配筋钢纤维混凝土梁的四点弯曲试验。通过对比模拟与试验结果,所建立的数值模型具有一定的适用性,能够较好地模拟配筋钢纤维混凝土的断裂破坏全过程力学响应以及相应的断裂形态。基于所建立本构模型的特点,进一步研究了纤维掺量和钢纤维混凝土缝间摩擦系数对结构承载性能的影响。研究结果表明,当纤维掺量较小以及摩擦系数取值不合理时(系数偏小或不考虑摩擦),结构的承载性能在塑性阶段会受到显著影响,主要表现为承载能力下降且脆性增大。 展开更多
关键词 钢纤维混凝土 内聚力模型 本构模型 损伤断裂 桥接效应 黏结滑移
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方铝合金管-海水海砂地聚物混凝土的界面黏结滑移性能
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作者 陆俊辉 吕海 +2 位作者 李钧源 杨海峰 曹化一 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第1期90-100,共11页
方铝合金管-海水海砂地聚物混凝土(SSGC)结构的黏结滑移性能是保证其能够协同工作的基石。为研究方铝合金管-SSGC的界面黏结滑移性能,以混凝土强度、径厚比和长径比为研究参数,制作了9个试件进行推出试验,通过试验分析了试件的荷载-滑... 方铝合金管-海水海砂地聚物混凝土(SSGC)结构的黏结滑移性能是保证其能够协同工作的基石。为研究方铝合金管-SSGC的界面黏结滑移性能,以混凝土强度、径厚比和长径比为研究参数,制作了9个试件进行推出试验,通过试验分析了试件的荷载-滑移曲线、方铝合金管表面纵向应变分布和研究参数的影响。基于本次试验数据,提出了方铝合金管-SSGC的黏结强度计算公式及黏结-滑移本构方程。结果表明:方铝合金管-SSGC的典型荷载-滑移曲线可分为四个阶段,即线性上升段、非线性上升段、缓慢下降段、残余水平段;方铝合金管表面纵向应变沿高度方向呈指数分布,自加载端至自由端递增;试件的黏结强度随径厚比和长径比的增大而降低。 展开更多
关键词 方铝合金管 海水海砂地聚物混凝土 推出试验 滑移性能 黏结强度 本构方程
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