聚合物水泥基涂层钢筋与混凝土粘结性能及有限元分析

发布时间：2018-03-26 04:56

  本文选题：聚合物水泥基涂层　切入点：粘结强度　出处：《烟台大学》2017年硕士论文

【摘要】：本文在测试聚合物水泥基涂层物理力学性能的基础上,首先通过拉拔试验研究聚合物水泥基涂层光圆钢筋与混凝土粘结性能(破坏形态,粘结强度,应力滑移曲线),结果表明聚合物水泥基涂层光圆钢筋与混凝土的粘结强度维持在较高水平;然后开展了聚合物水泥基涂层带肋钢筋与混凝土的粘结性能试验研究,分析了涂层厚度、混凝土强度、钢筋直径对涂层带肋钢筋与混凝土粘结性能的影响。结果表明在一定范围内随涂层厚度增加,涂层带肋钢筋与混凝土的粘结强度有所提高;混凝土强度等级提高涂层钢筋与混凝土的粘结强度增大;随钢筋直径增大拔出荷载增加,但粘结强度随直径增加而降低。在试验研究的基础上,运用ABAQUS软件对涂层光圆钢筋及涂层带肋钢筋与混凝土粘结性能进行了有限元模拟,建立了涂层钢筋与混凝土粘结性能的有限元模型;运用相互作用中的内聚力模型(cohesive behavior)实现涂层钢筋与混凝土之间的相对滑移,通过试验与模拟结果对比,表明应用内聚力模型模拟粘结滑移可行,提出了涂层钢筋与混凝土之间的界面模拟参数;此外,应用ABAQUS软件研究了聚合物水泥基涂层对试件自振频率的影响,开展了拉拔试件在地震作用和冲击荷载的作用下的力学性能仿真分析,对比分析了涂层对拉拔试件在地震作用和冲击作用的影响,研究了试件在地震和冲击荷载作用后的受力性能。为今后开展动载试验研究和涂层钢筋工程应用奠定了基础。
[Abstract]:On the basis of testing the physical and mechanical properties of polymer cement based coating, this paper first studies the bond properties (failure form, bond strength, bond strength) between polymer cement base coating smooth circular steel bar and concrete by drawing test. The stress-slip curve shows that the bond strength between polymer cement-based coated smooth circular steel bar and concrete is maintained at a high level, and then the bond behavior of polymer cement-based coated ribbed steel bar and concrete is studied experimentally. The effects of coating thickness, strength of concrete and diameter of steel bar on bond properties of coated ribbed steel bar and concrete are analyzed. The results show that the bond strength between coated ribbed steel bar and concrete increases with the increase of coating thickness in a certain range. The bond strength between coated steel bar and concrete increases with the increase of concrete strength grade, the pull-out load increases with the increase of steel bar diameter, but the bond strength decreases with the increase of steel bar diameter. ABAQUS software is used to simulate the bond behavior of coated steel bar and coated ribbed steel bar to concrete, and a finite element model of bond behavior between coated steel bar and concrete is established. The cohesive force model in the interaction is used to realize the relative slip between the coated steel bar and the concrete. The comparison between the experimental results and the simulation results shows that the cohesive force model can be used to simulate the bond-slip. The interface simulation parameters between coated steel bar and concrete are presented. In addition, the influence of polymer cement based coating on the natural vibration frequency of the specimen is studied by using ABAQUS software. The simulation analysis of mechanical properties of drawing specimens under earthquake and impact loads is carried out, and the effect of coating on the seismic action and impact action of drawing specimens is compared and analyzed. The mechanical behavior of the specimens after earthquake and impact loads is studied, which lays a foundation for the future research of dynamic load test and the application of coated steel bar engineering.
【学位授予单位】：烟台大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU375

【参考文献】

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本文编号：1666429