型钢混凝土粘结滑移本构关系的分析研究

《型钢混凝土粘结滑移本构关系的分析研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、型钢混凝土粘结滑移本构关系的分析研究樊晓刚，薛艳东，郝江华，郝丽(西安建筑科技大学土木工程学院，陕西西安710055)摘要：根据国内外关于型钢混凝土组合结构粘结性能的理论扣试验研究成果，分析了型钢混凝土的粘结滑移机理、影响粘结滑移性能的主要因素以及沿锚固长度粘结应力的分布规律，对型钢混凝土的粘结滑移本构关系进行分析。建立了一个新的二次多项式函数，为以后与钢管混凝土本构关系建立统一公式奠定基础。关键词：粘结滑移；本构关系中图分类号：TU375文献标识码：A文章编号：1672—4011(2011)03—0058—03

2、AResearchofSrcBond——slipSonstitutiveFANXiaogang，XUEYandong，HAOJianghua，HAOLi(SchoolofCivilEngineering，Xi’CtTtUniversityofArchitectureandTechnology．Xi'an710055，China)Abstract：Inthispaper，accordingtOdomesticandforeigntheexperimentalresearches，whichonbond—slipbe

3、haviorsofSRCstructures．Thedistributionmodeofbondstressandslipa-longembedmentlenuhofsteelandconcreteinterfacearestud-led，thevariousfactorsinfluencingtheinfluencingthebondstrengthareanalyzed．aswell鹊thebond—sliprelationshipbe-tweenbondforceandslipal'ealsoanalyze

4、d．Atlast，theSRCbond—slipconstitutiveequationsarestudied．Anewsecondpol—ynomialfunctionforlaterconcretefilledsteeltubewa$estab—fished，withtheconstitutiverelationestablishunifiedformulalaythefoundation．Keywords：bond—slip；bond—slipconstitutive0引言型钢混凝土结构是指将型钢配置在混凝

5、土中，并浇注混凝土的结构，其内部型钢与外包混凝土形成整体、共同受力，其受力性能优于这两种结构的简单叠加。型钢混凝土结构作为型钢与混凝土两种材料组成的结构形式，两者之问的粘结及滑移状态都有很大的研究价值，并且粘结滑移现象对结构受力性能有显著的影响。而型钢混凝土的粘结滑移机理及沿锚囿长度的粘结应力及滑移量等的分布规律，对于结构在强度、变形、裂缝等计算及将粘结滑移本构关系应用于有限元分析方面取得成熟理论的关键¨。J。1型钢混凝土粘结的作用机理型钢与混凝土之间的粘结同光圆钢筋与混凝土之间的粘结相类似，主要由以下三部分组成

6、：混凝土中水泥胶体作者简介：樊晓刚(1985一)，男，陕西宝鸡人，硕士研究生，研究方向：钢与混凝土组合结构。同型钢表面的化学胶合力、型钢与混凝土接触面上的摩擦力及型钢表面粗糙不怕的机械咬合力。由于型钢的几何形状及受力性能特殊，这样粘结面上的滑移严格的讲，必须考虑纵向、横向、法向三个方向的粘结作用，而粘结面上产生的滑移对粘结应力的分布又有很大的影响，而随着滑移的发展，导致型钢与混凝土逐渐脱离，最终整体退出工作。在所加荷载较小的状况下，型钢与混凝土之间未发生相对滑移。型钢处于弹性状态下，型钢的应变在沿锚固长度上呈现指

7、数分布，型钢与混凝土之间的粘结应力也呈指数分布，此阶段主要是由化学胶合力来维持粘结应力；随着荷载的增加，在加载端首先发生相对滑移，而其界面上的微小厚度的混凝土发生剪断或者挤碎，此时混凝土颗粒产生压应力，化学胶合力大大地得到了削弱；随着荷载的进一步加大，化学胶合力逐渐退出工作，粘结力主要由机械咬合力及摩擦力来维持，内裂缝随着荷载增加沿着锚固长度不断扩展，已发生滑移的部分由于粘结应力发展受到限制，使得未发生滑移的部位的粘结应力则相应的有所提高，随着粘结应力沿着锚固长度方向的发展，粘结力主要依靠化学胶合力、机械咬合力及

8、摩擦力来共同维持；当荷载加至极限荷载时，化学胶合力彻底退出工作，粘结力主要由摩擦力和机械咬合力来提供，型钢与混凝土问压应力使得保护层范围内的混凝土产生的拉应力致使混凝土开裂，粘结强度有很大的降低，滑移大幅度地增加悼j1。2影晌粘结滑移性能的因素(1)混凝土强度等级对粘结滑移的影响。混凝土的强度等级在一定程度上提高了，型钢与混凝土之间的化学胶合力，而这种化学胶合力的增加，使