英语原文共 14 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
钢筋混凝土构件粘结破坏的预测模型。
II:弯曲屈服后的粘结失效
摘要:为保证钢筋混凝土构件的延性，设计了钢筋混凝土结构，使构件在受弯屈服后发生粘结破坏。在包括地震荷载在内的循环荷载作用下，混凝土与纵向钢筋界面的粘结破坏可能导致脆性粘结破坏。为防止钢筋混凝土构件首先发生挠曲屈服的脆性破坏，本研究提出了一种基于钢筋混凝土构件在挠曲屈服后发生粘结破坏的试验结果来预测粘结应力-滑移关系和评估构件延性的模型。模型的变量为侧向荷载模式、纵向钢筋约束条件和侧向钢筋屈服强度。将钢筋混凝土构件的试验结果与分析结果进行对比，验证了模型的可靠性。该模型对钢筋混凝土构件的粘结应力-滑移关系和延性有较好的预测效果.
关键词:钢筋混凝土构件;横向钢筋;弯曲stress-slip关系;弯曲粘结应力;弯曲破坏;弯曲延性;混凝土和砖石结构。
引言
钢筋混凝土构件的设计主要是通过抗弯屈服破坏来获得延性。然而，当设计达到抗弯屈服破坏的钢筋混凝土构件在地震荷载作用下，由于钢筋混凝土-混凝土界面的粘结退化导致的粘结破坏，使构件无法达到延性。虽然对钢筋混凝土构件的粘结破坏进行了各种研究，但这些研究主要集中在防止柱-梁节点的拉出破坏，或提高粘结强度，评价首先发生劈裂粘结破坏的钢筋混凝土构件的行为。
对于钢筋混凝土构件受弯屈服后的延性和粘结应力-滑移行为的研究很少。
一般而言，钢筋混凝土构件在弯曲屈服后表现出延性行为，如图1所示的荷载-位移关系。当粘结条件不充分(纵向钢筋侧向约束)或剪切跨深比较小时，粘结应力传递区域缩短，则可能在弯曲屈服前发生粘结破坏。此外，随着构件的弯曲屈服，由于纵向钢筋约束条件和横向荷载模式等变量导致的粘结破坏，当粘结破坏发生时，很难获得如图所示的延性行为。为了使钢筋混凝土构件在抗弯屈服后获得延性行为，并防止由于粘结退化而导致的粘结失效，有必要建立一种基于首先发生抗弯屈服的钢筋混凝土构件粘结应力-滑移关系的延性评价方法。
本文以之前研究中钢筋混凝土构件纵向钢筋约束条件下的粘结破坏为例，建立了钢筋混凝土构件粘结破坏的预测模型。I:劈裂破坏的粘结应力-滑移行为本研究探讨具有足够抗剪强度的钢筋混凝土构件在屈服后发生粘结破坏的可能性，并阐明影响钢筋混凝土构件在循环荷载作用下粘结应力与滑移关系的几个重要因素。
钢筋混凝土构件在循环荷载作用下的应力和滑移。摘要根据钢筋混凝土构件在弯曲屈服后发生粘结破坏的试验结果，提出了考虑约束条件和加载方式影响的钢筋混凝土构件粘结应力-滑移关系预测模型，并对构件的延性进行了评价。该模型考虑了钢筋混凝土的横向配筋率、荷载形式、抗压强度和横向配筋的屈服强度，成功地预测了钢筋混凝土构件在受弯屈服后的粘结应力-滑移关系和破坏延性。通过对比钢筋混凝土构件的试验结果和分析结果，验证了该模型在预测粘结应力-滑移关系和评估构件延性方面的可靠性。
钢筋混凝土构件粘结破坏后的试验 弯曲屈服 样本详细信息
为了建立一个模型，可以预测粘结应力-滑移关系，并评估具有粘结破坏的钢筋混凝土构件在受弯屈服后的延性，我们进行了试验，如表1所示，试验变量包括横向配筋率、横向荷载模式和轴力比(Kim 2013)。
如图2所示，试件的正方形横截面为350X350 mm，除顶部和底部桩柱外的测试区域为1260 mm，剪切扩展深度比(a=D)为1.8。标本被分为——r(rho;w 1.09%),在外部和内部根据横向纵向钢筋配筋率,和l系列(rho;w 0.74%),仅由外部纵向钢筋(图2),轴向力比率为0或10%。
在图2所示位置附加应变片，测量钢筋在变化荷载下的应变。利用桩两端相对位移差的平均值，利用式(1)计算杆件侧移角。
在这里,theta;= RC构件偏航角;差事Delta;1Delta;2 =相对取代两端的标本;L =测试区域的长度。
如图3(a)所示，试验中纵向配筋的滑移值采用4根沿轴向直接安装在纵向配筋上的LVDTs进行测量。为了测量纵向钢筋在粘结应力计算区域的滑移，将轴向LVDTs安装在与纵向钢筋应变仪相同的位置。
试件受反对称弯矩和恒剪力作用，模拟试验区内的地震荷载。如图3(b)所示，使用轴向执行器施加恒定轴向载荷;这是随后的横向负荷诱导使用横向驱动器。如图所示。.4、横向荷载按M型分布[图4]。4(a)]，包括单调的横向荷载，直至试件达到破坏，其形式为a型[图4]。[4(b)]中，试件在纵向钢筋屈服过程中，在第一次出现挠曲裂缝(Mcr)和第二次出现构件侧移角(3.3%)的四次重复荷载作用下，分别承受两次重复荷载，荷载形式为b[图3]。(4(c))]中，试件被加载到每个构件侧移角的两个重复荷载下，直至失效。
试验结果
实验结果见表2，试件的粘结应力-滑移关系见图5。如图5(a和b)所示，无论横向荷载形式和轴力比如何，内外纵筋均受约束的r系列在1.0和1.3%的构件侧移角下均具有弯曲屈服。观察到一个塑性区域，在该区域内，在弯曲屈服后，粘结应力保持在一个恒定值;随之而来的是由于键合失效而导致的键合强度下降。如图所示
A型试件在纵向钢筋屈服后所受的侧向荷载较大，其粘结应力的下降幅度大于B型试件，且在峰值粘结应力后，其粘结延性明显下降。
与a型和B型试件相比，M型试件在单调荷载作用下的粘结破坏程度要小一些，因此其粘结延性下降的幅度要小一些。此外，轴力比从0增加到10%对试件的行为没有显著影响。
图6为试件上的裂纹及试验结束时的破坏模式。所有试件在两端形成弯曲裂缝后，均在中心区域(L 2d区域)沿纵向钢筋出现裂缝和分层，包括两端的塑性铰。循环加载(A型和B型)试件中心区域(L型2d区域)x型粘结裂纹明显多于单调加载的m型试件。仅受外纵筋约束的l系列试件比内外纵筋均受约束的r系列试件中部粘结裂缝更为明显。
钢筋混凝土构件弯曲屈服后的粘结应力-滑移关系
纵向钢筋的应变分布
图7显示了应变分布的纵向加强“测量从一开始测试之前点的弯曲屈服(theta;lt; 1.0 - 1.3%),在弯曲屈服(theta;1.0 - 1.3%),首尖舱负载,和峰值负载。
如图7所示，当纵向钢筋的应变超过屈服应变时，试件首先发生弯曲屈服。当纵向钢筋的应变与两端相同时，在远离两端的区域，通过与有效深度d对应的距离观察到张力位移。
在l2d区域，由于纵向钢筋应变的斜率不同，产生了粘结应力。在屈服强度达到峰值时，由于循环加载而导致的粘结破坏对边坡有一定的影响。r系列试件的纵向应变分布具有较大的坡度，且纵向钢筋内外均受约束。这说明纵向钢筋的约束是影响粘结应力的主要因素。
粘结应力－滑移关系
由试验得到的粘结应力-滑移关系如图8所示。用应变计和安装在纵向钢筋上的LVDTs测试了试件的粘结应力-滑移关系。（2）和（3）分别的。
在这里,εs1 =纵向钢筋应变上粘结应力测量测试区域的位置;εs2 =纵向钢筋应变降低粘结应力测量测试区域的位置;纵向钢筋面积;纵向钢筋弹性模量;纵向钢筋的Pϕ=名义周长之和;L =测试区域;d =有效深度。弯曲屈服后的粘结应力计算用的屈服应变εyεs2 Eq.(2)。滑移项:LVDT表示粘结应力测量试验区内纵向钢筋的滑移值。
试件在粘结破坏前发生了挠曲屈服，这是由于粘结应力-滑移关系中的挠曲结合强度超过了试验中测得的粘结强度。此外，内外纵筋均受约束的r系列试件具有较高的粘结应力。与受单调加载的M型试件相比，受循环加载(A型和B型)试件的粘结应力-滑移关系中，粘结应力的下降幅度较大。
在相同侧移角下受四次循环载荷作用的A型试件的粘结破坏程度比在相同侧移角下受两次循环载荷作用的B型试件的粘结破坏程度大。
钢筋混凝土构件在弯曲屈服后的粘结破坏
粘结延性的评价
为了使构件具有延性，钢筋混凝土结构的设计应首先考虑挠曲屈服。然而，如果由于循环加载而导致粘结破坏，则构件的潜在粘结强度降低，如图Fi所示。
如图9所示,当潜在的键的强度低于弯曲键的强度(tau;f)由于弯曲屈服,弯曲弯曲破坏造成的失败经验,构件,无法实现延性设计的。量化构件在循环荷载作用下的潜在粘结强度下降，并进行粘结延性评价，如图10所示
破坏系数u可以分为deteriora系数uI潜在的键的强度,这决定了构件的延性,Eq.(4)和弯曲deterio配给系数uI,它决定了弯曲的弯曲破坏在每个阶段stress-slip关系,Eq.(5)
其中I = A阶段后循环荷载累计总量;i =同一阶段循环加载量。
如图10所示,潜在的键的强度(tau;bu)根据累计总额减少我弯曲stress-slip循环荷载的关系成立后弯曲裂缝(B)阶段。基于Eq.(4),减少潜在的键的强度可以从Eq.(6)计算。
这里,tau;布鲁里溃疡:I =潜在的钢筋混凝土粘结强度构件后I循环荷载。
当循环荷载应用于同一阶段的弯曲stress-slip关系图10,ithorn;1周期显示decreas荷兰国
际集团(ing)键的强度,增加滑相比第i个周期的值。当循环荷载应用于同一阶段的弯曲stress-slip关系图10,ithorn;1周期显示decreas荷兰国际集团(ing)键的强度,增加滑相比第i个周期的值。布鲁里溃疡如果潜在的键的强度(tau;)大于弯曲键的强度(tau;f),弯曲失败不发生。甚至在循环荷载下,滑移量的增加和穿过点弯曲刚度的退化(tau;ueth;ithorn;1THORN;),如图10所示,我的粘结应力thorn;1日周期变得tau;Neth;ithorn;1THORN;。基于Eq.(5),弯曲的刚度退化(tau;ueth;ithorn;1THORN;)可以计算每个循环使用Eq.(7)
这里,倪tau;= i粘结应力的循环在每个阶段。
粘结应力-滑移关系预测模型
弯曲的预测模型与邦德stress-slip RC构件关系失败后弯曲屈服是基于弯曲stress-slip关系描述弯曲stress-slip RC构件关系与邦德失败后弯曲的部分,,由四个阶段(D),如图9所示。
A阶段(弯曲裂缝形成前)
A阶段是挠曲裂缝形成之前的阶段。在这一阶段，有一个大的弯曲刚度，但没有退化的弯曲应力由于循环加载。因为弯曲裂缝是主要影响混凝土的抗拉强度,粘结应力的tau;A在舞台上可以表示为Eq.(8)(1998年藤井裕久),和滑SAtau;A可以根据Eq.(9)使用Kaku年代(1979)弯曲僵硬弯曲裂纹形成阶段
其中bi = Fujii提出的键合破坏系数;混凝土抗压强度;在tau;A SA =滑动;在tau;A和kA =键刚度。
B阶段(纵向钢筋弯曲屈服前)
阶段B是纵向钢筋第一次弯曲屈服前的阶段。纵向配筋的约束条件决定了粘结裂缝的形成，滑移量增大。弯曲应力tau;B阶段B可以计算使用Eq.(10),它反映了许多longi tudinal钢筋和横向配筋率考虑纵向钢筋的约束条件。基于滑动SAtau;A,测量键刚度,计算滑动某人在tau;B使用Eq.(11)
其中，f0c =混凝土抗压强度;rho;w =横向配筋率;b = RC构件宽度;Nb =纵向钢筋数;纵向钢筋直径;某人在tau;B =滑动;和kB =键刚度tau;B,eth;rho;w b = NbdbTHORN;0.27。其中，f0c =混凝土抗压强度;rho;w =横向配筋率;b = RC构件宽度;Nb =纵向钢筋数;纵向钢筋直径;某人在tau;B =滑动;和kB =键刚度tau;B,eth;rho;w b = NbdbTHORN;0.27。
布鲁里如果潜在的键的强度(tau;)构件小于B的粘结应力阶段,弯曲的失败是认为弯曲屈服之前发生。
C阶段(弯曲屈服后粘结破坏前)
在C阶段,弯曲后延性地区观察粘结应力达到弯曲键的强度(tau;f),如图9所示。当循环荷载应用于弯曲延性,弯曲的键的强度(tau;f)保持不变,但造成的滑移随变形产生的纵向加强等。弯曲键的强度(tau;f)是由下列程序计算。如图所示。
7和11,纵向的应变强化在紧张地区转移远离端距离对应的有效深度deth;fs2THORN;:这就是所谓的张力变化的现象。拉伸区纵向钢筋的应力以屈服强度fy表示。纵向压缩地区增援部队的压力变成0.7财年由于混凝土的应力共享(1992年集集大和普利斯特里)
剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[254795]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
