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型钢混凝土界面滑移及本构关系研究

胡小会  
【摘要】: 型钢与混凝土之间的粘结滑移问题是型钢混凝土理论研究中的基本问题之一,国内外对此问题的研究还相对较少,也不够系统和深入;而粘结滑移是工程界关心的热点问题,开展这方面的研究工作具有重要的理论意义和实用价值。本文对粘结滑移主要做了以下研究工作: 1.在已有对型钢混凝土粘结滑移性能以及本构关系的理论和试验研究的基础上,介绍了型钢混凝土粘结滑移性能研究的基本问题,综述了型钢混凝土的粘结与滑移机理以及主要的影响因素,并总体概括了型钢混凝土粘结滑移本构关系研究的基本理论、基本概念及研究成果。 2.根据国内外关于型钢混凝土粘结滑移性能的试验研究资料,在已有对型钢混凝土粘结应力沿锚固长度的分布规律的基础上,首次引入能量法求解了型钢混凝土界面的相对滑移。以型钢混凝土圆钢管柱为例,利用最小势能原理建立了型钢与混凝土界面的沿锚固长度方向相对滑移的基本计算公式。数值结果表明,圆钢管混凝土柱中型钢与混凝土界面的相对滑移具有二次曲线分布的基本特征。 3.根据已有试验研究资料,建立型钢混凝土工字钢柱的拉拔力学模型,采用能量法求解了界面的相对滑移。将工字钢柱截面分为三部分,利用最小势能原理建立沿锚固长度方向的界面相对滑移计算公式,并进行了数值计算与分析。结果表明,界面的相对滑移具有二次曲线分布的基本特征,与相关试验结论相一致。 4.以工字钢的推出试验为例,介绍了试验过程以及型钢与混凝土界面上粘结应力的分布特征。根据已有试验研究成果,简述了型钢混凝土粘结滑移本构关系的基本特征。基于前文的推导,从理论和数值计算的角度,分析验证了型钢混凝土柱的粘结滑移本构关系,结论与已有试验结果基本吻合。


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