【摘 要】
：
为了研究装配式混凝土结构中钢连续纤维复合筋(Steel FRP (Fiber Reinforced Polymer)Composite Bar,SFCB)与灌浆套筒(Grouted Sleeves,GSs)的界面性能,基于ABAQUS/Explicit引入材料损伤和接触模型,开展考虑表面肋的精细化有限元模拟.首先进行变化锚固长度(5d,10d和15d)、筋材种类(钢筋、BFRP筋和SFCB)的7组灌浆套筒连接件的锚固性能试验,随后开展有限元模拟并与试验对比.试验获得直接拔出、屈服后拔出和筋材拉断的破坏模式
【机 构】
：
东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室,江苏南京211189;东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室,江苏南京211189;智慧建造与运维国家地方联合工程研究中心,江苏南京2111
论文部分内容阅读
为了研究装配式混凝土结构中钢连续纤维复合筋(Steel FRP (Fiber Reinforced Polymer)Composite Bar,SFCB)与灌浆套筒(Grouted Sleeves,GSs)的界面性能,基于ABAQUS/Explicit引入材料损伤和接触模型,开展考虑表面肋的精细化有限元模拟.首先进行变化锚固长度(5d,10d和15d)、筋材种类(钢筋、BFRP筋和SFCB)的7组灌浆套筒连接件的锚固性能试验,随后开展有限元模拟并与试验对比.试验获得直接拔出、屈服后拔出和筋材拉断的破坏模式,结果发现钢筋/灌浆的界面强度约为复合筋/灌浆的1.5倍;考虑表面肋参数的精细化有限元模拟可合理预测破坏模式,其中SFCB灌浆连接件的灌浆损伤因子仅为0.5,钢筋、BFRP筋和SFCB与灌浆套筒的黏结强度计算误差可分别控制在8％、20％和7％以内.结合有限元模拟给出了BFRP筋和SFCB沿锚长方向的筋材应力、黏结应力及滑移分布,结果表明SFCB与灌浆的黏结应力分布曲线呈现“三峰状”,而BFRP筋与灌浆的界面呈现“双峰状”;SFCB灌浆连接件的“非弹性区”范围约为60％la,且界面黏结应力和相对滑移大多发生在非弹性区内.
其他文献
Machined surface roughness will affect parts\' service performance.Thus,predicting it in the machining is important to avoid rejects.Surface roughness will be affected by system position dependent vibration even under constant parameter with certain too
为研究腐蚀损伤对AA7075-T651铝合金疲劳行为的影响,首先分别将AA7075-T651铝合金试样浸泡在3.5％(质量分数)NaCl溶液中150和500h,然后,使用含腐蚀损伤试样进行疲劳试验,获得含不同腐蚀损伤特征试样的疲劳寿命分布特征.结果 表明,与原始试样的疲劳寿命相比,相同载荷条件下腐蚀损伤会明显地降低铝合金的疲劳寿命,但是,尽管浸泡500h试样的腐蚀损伤特征尺寸明显大于浸泡150h的,两者的疲劳寿命差异却并不明显.针对腐蚀损伤特征与疲劳寿命的关系,本文采用缺口系数相关的Stromeyer三参
大跨径预应力混凝土梁桥易因竖向预应力损失等导致抗剪性能不足,引起腹板斜裂缝和梁体下挠等病害.为提高混凝土梁桥的斜截面承载和抗裂性能,提出了表层嵌贴(NSM)预应力CFRP加固钢筋混凝土梁腹板的方法,研发了专用夹具及张拉锚固装置,并实现了预应力NSM CFRP对钢筋混凝土T梁腹板的抗剪加固.在此基础上,进行了4根预应力NSM CFRP抗剪加固RC T梁静载试验,考察了各试件的受力行为和破坏模式,研究了试件斜裂缝形态变化规律,分析了试件箍筋、CFRP和混凝土的抗剪贡献.试验结果表明:预应力NSM CFRP抗剪
为了解决FRP筋弹性模量低、剪切强度低和延性差的问题,设计和制备了多种规格的FRP-钢筋复合筋,并通过拉伸和剪切试验研究了含钢率和直径对其拉伸性能和剪切性能的影响.然后根据FRP钢筋复合筋的性能特点及其增强混凝土构件的性能要求,提出了此类构件与相同钢筋混凝土构件的配筋总刚度相等的等效刚度设计法,并试验对比和分析了等承载力与等效刚度2种不同等效设计法设计的FRP-钢筋复合筋增强混凝土梁的受弯性能.结果 表明:与FRP筋相比,T FRP-钢筋复合筋的弹性模量、延性和剪切性能都明显提高.FRP-钢筋复合筋的弹性
纤维增强复合材料(FRP)是一种高强、轻质、耐腐蚀的高性能材料.FRP-混凝土-钢双壁空心组合构件是由香港理工大学滕锦光教授发明的一种新型组合构件,由外侧的FRP管、内侧的钢管及混凝土夹心层组成,具有建造方便(FRP管与钢管可作为浇筑混凝土的模板)、耐腐蚀性能优、抗震性能好等一系列优点.自2004年被提出以来,学术界已对该种新型构件进行了大量的试验和理论研究.目前,针对该种新型构件力学性能的研究已较为深入,所建立的相关设计理论已经写入中国国家标准(GB50608-2020),但其在实际工程中的应用尚未见文
为评估玄武岩纤维增强复合材料(Basalt Fiber Reinforced Polymer,BFRP)筋在服役条件下的抗横向冲击性能,通过落锤冲击试验研究了不同温度(-20℃、25℃、50℃和90℃)、冲击能量(12.76 J、19.14 J和31.90 J)和预拉力水平(2％、20％和30％)耦合作用下BFRP筋的冲击响应和破坏模式,并测试了冲击后未完全断裂试件的残余拉伸强度.结果 表明:温度和冲击能量耦合作用下,残余变形和耗能随温度的提高而增大,而峰值荷载随温度变化不明显;同一温度下,峰值荷载和残余
合理而高效的纤维增强复合材料(FRP)拉索性能预测方法可有效解决拉索足尺试验难度大、耗时长等问题.为此,以剪切滞后模型的理念为基础,提出以浸胶纱为基本单元的FRP浸胶纱-单筋-拉索多尺度短期静力与长期蠕变预测模型.相比将纤维单丝作为基本单元的一般模型,该模型具有较高的计算效率,尤其适用于大尺寸FRP拉索的足尺建模分析.以37根4 mm直径单筋的玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)拉索作为算例,详细阐述了该模型的建立方法和求解流程,并对静力和蠕变模拟结果进行了分析.其中,模型着重考虑了浸胶纱单元拉伸强度和树脂
采用电化学实验,并结合X射线衍射、X射线光电子能谱、分子动力学模拟测试与分析,从宏观电化学角度分析了439不锈钢在不同腐蚀溶液中的腐蚀行为,从微观分子层次阐明了腐蚀过程相应机理.电化学实验结果表明,对比单一腐蚀离子环境,Cl-与HSO3-同时存在时会显著增加439不锈钢材料的腐蚀速率;分子动力学模拟结果表明,相对单一腐蚀离子体系,混合腐蚀离子体系中各腐蚀离子与钝化膜的吸附更紧密,扩散系数也显著提高.439不锈钢在含Cl-环境中的腐蚀速率会随Cl-浓度的增加而逐渐加快,但到达Cl-临界浓度后会逐渐降低;而当
针对正交异性钢桥面板顶板-U肋焊缝疲劳开裂问题,提出在顶板表面粘贴小尺寸增强板材的疲劳加固方法.采用碳纤维增强复合(CFRP)板和钢板2种疲劳加固板材,开展钢桥面局部区域足尺模型疲劳试验,采用热点应力法分析加固前后顶板-U肋焊缝的疲劳性能,最后根据线弹性断裂力学和有限元计算分析,对比分析不同加固板材下焊缝裂纹扩展过程中的应力强度因子变化规律,考察加固时机与加固板材厚度对该焊缝疲劳加固效果的影响.试验结果表明:顶板表面粘贴4 mm厚CFRP板和钢板,焊缝疲劳寿命分别提高87％和196％,双层4 mm厚CFR
为明确碳纤维增强复合材料CFRP (Carbon Fiber-reinforced Polymer)配筋超高性能混凝土UHPC (Ultra-high-performance Concrete)柱的受力性能,对不同偏心率(e0/h0=0,0.15,0.3和0.6)下4根CFRP配筋UHPC柱试件进行受压性能试验研究,获得偏心率对其受压性能的影响规律,并提出CFRP配筋UHPC柱偏心距增大系数及承载能力计算公式.结果 表明:所试验CFRP配筋UHPC柱的破坏形态均为受压破坏,UHPC压碎后会伴随受压区CFR