型钢-ECC粘结滑移机理试验研究及有限元分析

来源 :长安大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qq616009003
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
高延性水泥基工程复合材料(Engineered Cementitious Composite,以下简称ECC)是一种区别于传统混凝土且具有高延展性的纤维增强水泥基复合材料,并且与钢材具有较好的变形协调能力。使用ECC代替混凝土与型钢组合形成的型钢-ECC组合结构能够改善型钢混凝土结构的脆性破坏,增强结构延性与耐久性,进而改善结构的使用寿命。当前对型钢与ECC之间粘结滑移机理与性能研究较少,因此为了了解型钢与ECC粘结滑移的基本特征与粘结滑移的影响因素,本文结合试验研究与有限元分析的方法研究型钢与ECC之间粘结滑移性能。采用控制变量法设计了14个型钢-ECC推出试件并进行试验研究,基于试验结果分析PVA纤维含量、配箍率、ECC保护层厚度及型钢锚固长度对型钢-ECC试件破坏模式、裂缝发展以及粘结应力的影响。结果表明,影响各试件特征粘结应力的主要因素为PVA纤维含量、ECC保护层厚度以及型钢锚固长度,而配箍率对粘结应力影响甚微。结合试验实测数据,得到上述试件加载端与自由端荷载-滑移曲线,并分别描述其类型和特征。在各试件型钢翼缘及腹板中心处布置电阻应变片,分析试验数据得到型钢应变在不同荷载下沿型钢埋置长度基本呈指数形式的分布规律。当ECC保护层达到70mm或型钢锚固长度达到600mm时,加载端型钢进入塑性阶段。基于灰色关联理论,建立了考虑试验参数影响效果的各特征粘结应力计算公式,结果表明所建公式可用于型钢-ECC组合构件粘结应力的计算。通过分析各试件加载端粘结应力-滑移曲线,提出型钢-ECC试件粘结应力-滑移本构关系。经过对比计算曲线与试验曲线,表明所提粘结应力-滑移本构关系可以较准确地描述型钢-ECC粘结滑移性能。选用有限元软件ABABQUS建立了型钢-ECC推出试件三维非线性模型,采用本文所提的型钢-ECC粘结滑移本构关系通过非线性弹簧单元考虑型钢与ECC之间的接触。分析结果表明有限元模拟结果与试验结果相符合,因此本文采用的有限元模拟方法能够准确地分析型钢-ECC的粘结滑移性能。在此基础上,对考虑粘结滑移效应的型钢-ECC组合梁受弯性能进行有限元分析,结果表明考虑粘结滑移作用可以得到较好的模拟结果。
其他文献
随着汽车保有量的逐年增加,停车供求关系逐渐失衡,城市停车难问题日趋严重。通过对停车难问题的分析可知,实现住宅小区车位资源实时调度及利用最大化是可行之道。因此,本文借鉴“互联网+”及共享经济理念,开发了基于住宅小区车位的共享停车系统,该系统由管理系统、共享停车小程序及车辆识别系统组成。该系统的合理应用可以有效提高车位利用率,缓解城市停车压力。首先,根据对系统整体需求和功能流程的分析,确定系统体系架构
利用CT扫描技术建立高分辨率数字岩芯模型,并对其电学、力学等物理特性开展数值化模拟分析工作,这一方法相较传统实验室测量,具有效率高、信息量完整、易分析存储等特点,近年来在岩石物理、油气资源评价以及石质路基分析等领域应用日益广泛。但三维数字岩芯建模过程中步骤复杂,涉及大量图像处理算法,这些算法会对岩芯模型的几何结构确立产生不同程度的影响,继而会使其物理特性分析产生较大偏差,导致实际生产和应用中的误判
随着绿色环保与生态理念的持续深入和公路用石材的日趋匮乏,再生沥青混合料正被越来越多地应用于各等级的公路建设中。再生旧料的利用不仅节约了日渐稀缺的石料资源,并且大幅度节约了因废旧沥青混合料存放占用的土地资源,降低了其对生态环境的影响,充分挖掘了其潜在的价值,符合低碳绿色生态发展的国家战略。将回收的制糖蔗渣制备成蔗渣纤维与废旧沥青混合料生产热拌再生沥青混合料,应用于市政路面工程能实现双固废利用,具有重
近些年,我国汽车保有量迅速增长。汽车给人类带来便利的同时,也导致了交通事故等诸多问题。而智能车辆作为解决这些问题的有效办法,逐渐受到人们的追捧。路径规划和跟踪控制作为自动驾驶的关键技术,已成为当今研究的热点。本文依托于国家自然科学基金项目“智能汽车复杂动态环境的深度层次感知与理解方法研究”(项目编号:U1864204),针对智能车辆路径规划和跟踪控制方法展开研究,具体内容如下:(1)研究了智能车辆
Y交叉口是城市道路的通行瓶颈,多见于上游匝道、下游匝道、车道减少路段。交替通行作为解决Y交叉口交通拥堵的有效方式,已经部分地应用于中国的一些城市中。但在现实中,由于缺乏有效的监督机制与处罚力度不够等原因,这一规定常常为驾驶员忽视。从而严重制约城市道路系统通行效率。在拥堵环境下,驾驶员所面临的困境是采取何种合并行为(强制合并或合作合并),本研究在补充已有研究空白的基础上,基于驾驶员信用提出了可以优化
随着交通运输行业的不断发展,公路车辆逐渐向重载、高速的方向发展,桥梁的跨径也越来越大,桥梁结构则越来越轻薄,车桥动力相互作用问题愈加突出。移动车辆荷载作用下桥梁结构的安全问题一直是学者和工程师们所关注的问题,尤其对于近三十年才发展起来的部分斜拉桥而言,人们对其研究更多地集中在施工阶段静力分析以及成桥阶段地震分析,对部分斜拉桥车桥耦合振动的研究则相对较少,且绝大部分都是针对铁路部分斜拉桥车桥耦合振动
随着交通供需矛盾日益凸显,城市中交通拥堵等问题亟待解决,优先发展公共交通是解决交通拥堵问题的良策。公交车是公共交通最常用的方式之一,已在全国城市普及,其具有投入成本低、通达性高等特点,且无需建设专用线路。在公交运营规划中,时刻表编制和行车计划制定是非常重要的组成部分,合理的时刻表和行车计划能够提高公交服务水平和减少运营成本。然而,目前仍有一部分城市在时刻表编制和行车计划制定上存在不合理情况,违背优
十九届五中全会提出,“推动高质量发展”将会是“十四五”期间的主题。与此同时,在新的经济发展背景下,深入推进新型城镇化也被提上议程。建筑业作为我国国民经济建设中重要的一员,也先后被提出要走工业化、智能化的高质量发展道路;然而我国建筑业高质量发展还处在探索阶段,资源消耗大、生产效率低等问题仍未得到有效解决。另一方面,建筑业作为我国城市建设的主力军,其发展质量对于新型城镇化水平有重要的影响作用。因此,本
近水平岩层高陡边坡的崩塌具有突发性和不可预见性两种特点,对公路、车辆和当地居民等生命财产安全产生重大影响。对于该类互层边坡,崩塌发生的机理为外营力作用加剧泥岩风化、砂岩节理不断发育、集中降雨期导致泥岩层崩解、砂岩悬空内部节理发育直至贯通、孤立岩体崩塌。针对近水平岩层高陡边坡崩塌灾害,从崩塌机理、边坡稳定性分析、致灾体危险性、承灾体易损性、崩塌风险等级5个方面进行研究,并提出相应的理论与方法。(1)
2020年6月23日BDS-3最后一颗GEO卫星成功发射并组网,我国北斗三号全球卫星导航空间部分全面部署完成。这意味着今后全球卫星导航系统(GNSS)提供多模多频服务成为了常态化,而我国的北斗导航系统也即将成为GNSS服务共享体系中的一支重要的力量。BDS-3空间部分包含24颗MEO卫星,3颗IGSO卫星以及3颗GEO卫星,其中IGSO和GEO卫星主要加强了亚太地区的服务能力。星载原子钟作导航系统