混凝土应变速率对粘结滑移性能影响的数值模拟

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1、分类号密级UDC编号硕士学位论文混凝土应变速率对粘结滑移性能影响的数值模拟蔡杰（1246001）指导教师姓名陈凤山专业名称水工结构工程论文答辩日期2015年5月24日学位授予日期2015年6月Numericalsimulationonconcretestrainrateeffectonbond-slipperformanceThesisSubmittedtoDalianOceanUniversityForthedegreeofMasterofEngineeringByCaiJie(1246001)ThesisSupervisor:AssociateProf.

2、ChenFengshanJune,2015摘要摘要钢筋混凝土结构中粘结滑移问题在研究上具有重要的意义。近年来，许多学者在钢筋混凝土非线性有限元分析研究中致力于对钢筋和混凝土之间的粘结滑移的试验研究和数值模拟尽管取得了丰硕的研究成果，但大多仅限于普通钢筋混凝土在静力荷载作用下的粘结锚固问题，较少研究地震作用等动荷载下的有关性能和混凝土应变率对粘结滑移性能的影响。本文采用数值模拟在研究粘结滑移的基础上，还对混凝土的不同应变率对粘结滑移性能的影响加以研究。运用Abaqus软件建立有限元模型，对杨福林的钢筋混凝土梁钢筋和砼之间的粘结强度与承载力关系研究的试验研究成果

3、进行数值模拟，采用非线性弹簧单元Spring2模拟钢筋与混凝土之间的粘结滑移，通过对逐级加载时不考虑混凝土应变率对粘结滑移性能的进行有限元分析，并将所模拟的结果与试验结果进行对比，结果表明数值模拟结果与试验结果较吻合。本文在不考虑箍筋的影响，还建立了新的单筋矩形截面梁的模型，研究混凝土的不同应变率对粘结滑移性能的影响。并将混凝土不同应变率对粘结滑移性能的影响进行对比分析。数值模拟结果表明逐级加载时混凝土的不同应变率对最大粘结力，最大滑移量及粘结滑移曲线不产生影响，但是对沿钢筋长度方向的应力产生影响，随着应变率的提高沿钢筋长度方向的应力变化速率提高。关键词：钢

4、筋混凝土；本构关系；粘结滑移；应变率IAbstractAbstractThebond-slipproblemsinreinforcedconcretestructureshavegreatsignificanceinthestudy.Inrecentyears,manyscholarsinthestudyofnonlinearfiniteelementanalysisofreinforcedconcreteiscommittedtothebond-slipbetweensteelandconcreteexperimentalstudyandnumerical

5、simulation,althoughtheyhaveachievedfruitfulresearchresults,butmostlylimitedtotheordinaryreinforcedconcreteunderstaticloadofthebondanchorageproblems,lessresearchabouttheperformanceundertheearthquakefunctionofdynamicloadandstrainrateofconcreteeffectsonbond-slipperformance.Thisarticle

6、adoptsthenumericalsimulationresearchonbond-slipandtheinfluenceofdifferentconcretestrainrateonthebond-slipperformance.UsingAbaqussoftwaretoestablishfiniteelementmodel,simulatingtheexperimentresearchresultofYangFulinwhoresearchonthebondingstrengthbetweensteelandconcreteandthebearingc

7、apacityrelationshipstudyofreinforcedconcretebeam.UsingthenonlinearspringelementSpring2simulatethebond-slipbetweensteelandreinforcedconcrete,basedonthedifferentworkingconditionswithoutconsideringconcretestrainrateanalysebond-slipperformanceinfiniteelementanalysismethod,andcomparethe

8、simulationresultswiththete