角钢混凝土黏结滑移性能试验与数值模拟

• 作者: 朱彬荣 王振兴 董朋昆 赵卫平 陈惠玲
• 来源期刊: 建筑科学与工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 角钢混凝土 极限黏结强度 数值模拟 黏结机理 传递长度
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 页码范围: 81-90
• 页数: 10页
• 分类号: TU375
• 语种: 中文
• DOI: 10.19815/j.jace.2020.02022

摘要

为研究角钢混凝土界面黏结性能,以黏结长度、保护层厚度、混凝土强度为变化参数,设计了9个角钢混凝土试件.获取了加载端的荷载-滑移曲线,分析了各参数对极限黏结强度的影响;提出了黏结界面极限黏结强度计算公式并与试验结果进行对比,两者吻合较好;基于界面库仑摩擦准则和重启动分析技术建立了精细化有限元模型,实现了对黏结界面逐步剥离过程的准确模拟.基于研究参数提出了传递长度的计算公式,并与数值模拟进行了对比,证明了该公式的适用性.结果表明:角钢的肢尖具有强烈的致裂作用,推出过程中裂缝的发展将显著降低黏结强度;极限黏结强度随混凝土强度提高和保护层厚度的增大而提高,但随黏结长度的增大近似呈线性降低趋势;加载端荷载-滑移曲线包括化学胶结段、上升段、下降段和残余段4个阶段,各阶段界面黏结机理和黏结应力的组成均不相同;黏结界面的破损从加载端向自由端逐步扩展,扩散过程中黏结应力的传递长度保持不变.