粘結(jié)滑移相關(guān)及書籍_第1頁
粘結(jié)滑移相關(guān)及書籍_第2頁
粘結(jié)滑移相關(guān)及書籍_第3頁
粘結(jié)滑移相關(guān)及書籍_第4頁
粘結(jié)滑移相關(guān)及書籍_第5頁
已閱讀5頁,還剩13頁未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、1 鋼筋的粘結(jié)滑移是否在鋼筋屈服或混凝土開裂后才會發(fā)生,朱伯龍,董振祥的鋼筋混凝土非線性分析里有粘結(jié)應(yīng)力和滑移量的關(guān)系,但沒有截面曲率和滑移量的關(guān)系,各位兄弟姐妹,若能提供相關(guān)信息或資料,兄弟將不勝感激!2 東大:宋老師編的<鋼筋砼力學(xué)>中也有相關(guān)的咚咚.你是想編程序還是想運(yùn)用程序比如ansys計算模擬?不同的方式肯定有不同的方式.3關(guān)于粘結(jié)-滑移本構(gòu)模型中t-S曲線方程的問題本人打算用ansys模擬鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)滑移,需要粘結(jié)滑移本構(gòu)模型。看鋼筋混凝土原理(過鎮(zhèn)海著)一書中看到如下的t-s連續(xù)曲線模型的方程。但是不知道每一個參數(shù)的意義。不知哪位大蝦知道 本人打算用ansy

2、s模擬鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)滑移,需要粘結(jié)滑移本構(gòu)模型??翠摻罨炷猎恚ㄟ^鎮(zhèn)海著)一書中看到如下的t-s連續(xù)曲線模型的方程。但是不知道每一個參數(shù)的意義。不知哪位大蝦知道 這位朋友可以查看一下清華大學(xué)沈聚敏編的鋼筋混凝土有限元與板殼極限分析一書,書中各個系數(shù)都有具體的值。各個公式的系數(shù)解釋的也很具體。   平均粘結(jié)應(yīng)力;s滑移;fc混凝土抗壓強(qiáng)度;ft混凝土劈拉強(qiáng)度;c混凝土保護(hù)層厚度;d鋼筋直徑;F(x)描述本構(gòu)關(guān)系的位置函數(shù);x錨固深度;a1,a2,a3,a4通過試驗得到的參數(shù)。4 近來碰到一個地下水有腐蝕性的工程,第一次做,沒什么經(jīng)驗。查看了好多帖子,大多都

3、是關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)防腐的,關(guān)于混凝土防腐的很少。我想做一個討論混凝土防腐的專題,希望大家踴躍回應(yīng)。-混凝土有很多品種,但基本成分都是一樣的:水,最好是淡水;骨料,如砂石;水泥,典型的如波特蘭水泥(Portland Cement);  添加劑,給混凝土結(jié)構(gòu)提供特殊的性能。波特蘭水泥的水化物,主要是水合硅酸鈣(3CaO2SiO23H2O)和水合鋁酸鈣(3CaO2Al2O33H2O)為膠結(jié)材料,配以適當(dāng)比例的骨料和水,拌制成混合物,經(jīng)過振搗,養(yǎng)護(hù)而成的的建造材料。用鋼絲網(wǎng)或鋼筋進(jìn)行加強(qiáng)的混凝土結(jié)構(gòu)稱之為鋼筋混凝土。鋼筋混凝土也是很容易受到腐蝕破壞的,首先,混凝土中的堿性水合物,如波特蘭

4、水泥中的氫氧化鈣很容易受到侵蝕,那么混凝土骨料就外露,松散,導(dǎo)致其最終的劣化。其次,如果你用放大鏡看混凝土表面,它其實是多孔的,因此,混凝土結(jié)構(gòu)有很多微小通道或孔洞。水和其它物質(zhì)能夠很容易地進(jìn)入內(nèi)部,對粘結(jié)物、骨料和鋼筋等進(jìn)行侵蝕。更要注意的是,有些物質(zhì)進(jìn)入混凝土內(nèi)部后,會發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的膨脹,迫使其開裂。第三,腐蝕的三個因子,即濕氣、氧氣和離子(如氯離子)滲透進(jìn)預(yù)應(yīng)力混凝土,鋼筋就會銹蝕,進(jìn)一步導(dǎo)致混凝土的劣化。-混凝土劣化主要有三種機(jī)理:化學(xué)、物理和熱應(yīng)力。每一種機(jī)理或它們的綜合作用,都會侵蝕混凝土結(jié)構(gòu)的粘結(jié)劑、骨料和鋼筋。1化學(xué)機(jī)理混凝土劣化的化學(xué)機(jī)理始于化學(xué)反應(yīng)。周圍環(huán)境中的

5、化學(xué)物質(zhì)與混凝土結(jié)構(gòu)相接觸時,化學(xué)物質(zhì)和粘結(jié)物會發(fā)生反應(yīng)。這種反應(yīng)弱化、溶解或改變了粘結(jié)物,它就不能再有效地使混凝土凝聚在一起。侵蝕水泥粘結(jié)物的的化學(xué)物質(zhì)有:酸、堿、油脂和糖類等。(1)酸蝕酸的生成有自然生成和人工生產(chǎn)兩種。自然界形成酸主要是腐爛的植物所生成人工生產(chǎn)的酸主要有硫酸、鹽酸和硝酸等。硫酸也會在工業(yè)或市政下水管道中生成。酸與混凝土的反應(yīng)主要分為兩個部驟。第一步是酸與混凝土中氫化鈣及其它水合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致水泥團(tuán)的溶解,降低混凝土的強(qiáng)度。第二步是氫氧化鈣和其它可溶性物質(zhì)從固體的混凝土結(jié)構(gòu)中分離出來。酸蝕使混凝土失去水泥粘結(jié)性,暴露出粗糙的骨料和銹蝕的鋼筋。硫酸與混凝土中的氫氧化鈣作

6、用后,會生成強(qiáng)度極低的CaSO42H2O(石灰膏):Ca(OH)2H2SO4CaSO42H2O石灰膏體積膨脹,產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,使已硬化的混凝土開裂、破壞。石灰膏還會與水泥中的含水鋁酸鈣作用,生成含水硫鋁酸鈣。含水硫鋁酸鈣生成時,體積劇烈膨脹,混凝土就會嚴(yán)重開裂,這種化合物生成針狀結(jié)晶CaCO3,這一過程即稱之為碳化。混凝土的碳化由表層開始,通過毛細(xì)管和裂縫向內(nèi)部發(fā)展,導(dǎo)致混凝土構(gòu)件的破壞。(2)硫酸鹽的侵蝕硫酸鹽是來自于自然界和人工合成的一種化學(xué)成分。在自然界中,多種金屬的硫酸鹽(如鈉、鎂、鈣和鉀等)可以土封壤中發(fā)現(xiàn)并為地下水所溶解。在工業(yè)生產(chǎn)中,包括石化合、煉油、造紙、金屬冶煉等工業(yè)活動中是十分

7、普遍的。在工業(yè)和市政污水處理中也有發(fā)現(xiàn)硫酸鹽。硫酸鹽與氯鹽的腐蝕相似,硫酸鹽進(jìn)入混凝土內(nèi)部與水泥的某些成分反應(yīng),生成物吸水而體積膨脹,當(dāng)膨脹應(yīng)力達(dá)到一定程度時就會造成混凝土結(jié)構(gòu)開裂破碎。一些火山灰(含有低鈣粉煤灰)和礦渣可以提高混凝土的密實性,并可以與水泥水合時產(chǎn)生的堿結(jié)合,因而能急改善混凝土的抗硫酸鹽性能。(3)氯鹽的腐蝕氯鹽的腐蝕是沿?;炷两ㄖ锖蜆蛄旱雀g破壞的最重要的原因之一。氯鹽來自于外部的海水、海洋大氣、消冰鹽等,也有可能來自于建筑過程中使用的海砂、含氯早強(qiáng)劑和防凍劑等,它會與混凝土中的Ca(OH)2,3CaO2Al2O3起反應(yīng),生成易溶的的CaCl2和帶有大量結(jié)晶水,體積增大好

8、幾倍的固相化合物,造成混凝土的膨脹。如果水泥中水合鋁酸鈣含量高于8,那么混凝土很容易受到自由氯離子的腐蝕。因此,為了提高混凝土的耐久性,不能用海砂,慎用早強(qiáng)劑。英國關(guān)于鋼筋混凝土的規(guī)范限制抗硫酸鹽水泥Cl對水泥的重量比為0.2%,早強(qiáng)的波特蘭水泥的Cl對水泥的重量比為0.4%,并且不能加入CaCl2。美國聯(lián)邦公路(FHWA)規(guī)定Cl對水泥的重量比為0.2%。此外,還要想辦法降低孔隙率,增強(qiáng)密實性,進(jìn)行涂裝等,阻擋住外來的Cl滲透進(jìn)混凝土內(nèi)部。(4)堿骨料的腐蝕混凝土原材料中的水泥、外加劑、混合材和水中的堿(Na2O或K2O)與骨料中的活性成分,如氧化硅、碳酸鹽等,發(fā)生反應(yīng),生成物重新排列和吸水

9、膨脹所產(chǎn)生的應(yīng)和誘發(fā)產(chǎn)生裂縫,最后導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的破壞。日本沿海港灣鋼筋混凝土建筑和橋梁建成不到10年,由于堿骨料反應(yīng)就出現(xiàn)混凝土裂紋、剝落和鋼筋銹蝕的現(xiàn)象。(5)微生物的侵蝕Microbiological Attack微生物以及水中的細(xì)菌和軟體動物也會促使混凝土結(jié)構(gòu)老化。大多數(shù)的細(xì)菌不會直接攻擊混凝土。實則上混凝土的老化是因為細(xì)菌與混凝土組成的多種化合物進(jìn)行反應(yīng)而導(dǎo)致的。比較典型的細(xì)菌侵蝕是在污水處理系統(tǒng)中。細(xì)菌和污水中的成分生成硫酸,這種酸會溶解混凝土漿料,剩下暴露在外的松散粗糙的混凝料。這樣就會導(dǎo)致鋼筋的銹蝕,而銹蝕產(chǎn)物又會在混凝土內(nèi)部膨脹導(dǎo)致其開裂或剝落。物理作用引起的混凝土結(jié)構(gòu)劣化主

10、要來自于外部作用。比如說設(shè)備對于混凝土表面的磨蝕,混有泥砂的水流對混凝土的沖擊作用,以及水進(jìn)入混凝土內(nèi)部后冰凍引發(fā)凍融作用等,引起混凝土強(qiáng)度降低,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。(1)結(jié)晶和凍融作用混凝土內(nèi)的某些鹽類,包括自身的或外來的,在濕度較大時,會溶解在水中,在濕度較低時結(jié)晶析出,在其結(jié)晶時按其特有的結(jié)晶學(xué)特征生長,對混凝土孔壁造成的結(jié)晶壓很朋,從而引起混凝土的膨脹開裂。寒冷地區(qū)的凍融循環(huán)也是這種反應(yīng),凍融循環(huán)越是頻繁,對混凝土結(jié)構(gòu)的破壞就越大。凍融主要的損害是在于冷凍時的循環(huán)。當(dāng)水在粘結(jié)劑的孔隙中存在時,經(jīng)過冷凍就會膨脹,在粘結(jié)劑的內(nèi)部產(chǎn)生壓力。當(dāng)冰的壓力超過粘結(jié)劑的強(qiáng)度時,粘結(jié)性失效,混凝土強(qiáng)度就會降

11、低。冷凍會在混凝土表面引起開裂和剝落。如果在裂縫中的冰開始解凍融化,那么這些水會引起下一次的冷凍進(jìn)行,新形成的冰就會使裂縫更加擴(kuò)大。在橋墩上面,凍融損害是常見的病害。(2)外力作用超負(fù)荷承載和物體撞擊對混凝土構(gòu)造物的損害非常大,鋼筋混凝土?xí)霈F(xiàn)長度數(shù)十厘米,寬度不等的斜狀裂縫和裂紋。由于受到撞擊作用,混凝土保護(hù)層損壞,鋼筋裸露生銹。環(huán)境介質(zhì)將混凝土中的易溶成分如Ca(OH)2溶解出來,引起混凝土強(qiáng)度減小,pH值降低,孔隙率增大,腐蝕介質(zhì)就很容易進(jìn)入混凝土內(nèi)部,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)很快就被破壞。(3)沖蝕混有固體份流體對混凝土結(jié)構(gòu)會有沖蝕作用。當(dāng)水中的固體顆粒沖擊混凝土表面時,首先沖擊的是混凝土粘結(jié)劑

12、,然后才是骨料聚合物。當(dāng)這種水流很急時,即使固體顆粒不大,幾年的時間就可以嚴(yán)重破壞混凝土結(jié)構(gòu)。還有一種沖蝕是化學(xué)性的沖蝕,發(fā)生在酸蝕之后如果流體持續(xù)地在酸蝕后沖刷混凝土表面,就會損壞混凝土結(jié)構(gòu)。第三種沖蝕作用是氣泡的空穴現(xiàn)象,當(dāng)急流含有空氣氣泡時,就會沖擊混凝土使其損壞。冷熱變化引起的劣化隨著溫度的上升和下降,混凝土?xí)鄳?yīng)地膨脹和收縮。比如說,在高溫下的混凝土結(jié)構(gòu),失去熱源后,幾個小時后就會溫度下降。這種熱力膨脹和收縮會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的開裂。另外一個因素就是混凝土和鋼筋的受熱膨脹和收縮是不一樣的,鋼筋的速率要快得多。如果溫度的變化急劇而很快,受熱膨脹系數(shù)的不同,也會導(dǎo)致混凝土的開裂。-經(jīng)常會碰到場地

13、地下水對混凝土有腐蝕的情況,通常是對混凝土有弱腐蝕性。可按以下措施進(jìn)行防腐處理:1.澆基礎(chǔ)墊層,墊層表面刷兩道冷底子,兩道瀝青膠泥;2.基礎(chǔ)及地面下結(jié)構(gòu)刷兩道冷底子,兩道瀝青膠泥。冷底子配合比(質(zhì)量比):第一道冷底子:瀝青30,溶劑汽油70第二道冷底子:瀝青50,溶劑汽油50瀝青膠泥配合比(質(zhì)量比):瀝青:石英粉:6級石棉100:30:55 請問不同標(biāo)號的混凝土與鋼材的粘結(jié)力是多少?小弟找了好久,沒找到,望指點(diǎn)下!-按錨固長度和鋼筋抗拉強(qiáng)度及鋼筋截面積反算。 如果是做設(shè)計按規(guī)范計算好了,如果是研究,基本上所有講混凝土結(jié)構(gòu)基本性能的書都會將這一章,如王傳志<鋼筋混凝土基本理論&g

14、t;,尼爾遜<混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計>江見鯨<混凝土結(jié)構(gòu)工程學(xué)>等都有.書中都會給出參考文獻(xiàn).BS8110中有講關(guān)于粘結(jié)力的,第66頁有公式6 對于短柱,容易發(fā)生這種破壞.請問,粘結(jié)型剪切破壞的原理?為什么這種情況下就要減小柱的最大配筋率呢?謝謝!框架柱的斜截面受剪破壞形態(tài)有三種:斜拉破壞、斜壓破壞和粘結(jié)劈裂破壞。短柱和極短柱一般會產(chǎn)生斜拉破壞和斜壓破壞,這是最不好的兩種破壞形態(tài)。介于長柱和短柱之間的柱子(Ho/ho=35),會產(chǎn)生粘結(jié)劈裂破壞。粘結(jié)劈裂破壞的機(jī)理是這樣的:由于柱子的兩端彎矩旋轉(zhuǎn)方向是相同的,使得柱子每一側(cè)的縱向鋼筋都是一端為受拉鋼筋,一端為受壓鋼筋。這就使得整

15、段鋼筋表面作用于混凝土的力的方向是相同的,因此,鋼筋和混凝土之間需要較大的粘結(jié)力。當(dāng)粘結(jié)力不足后,鋼筋和混凝土之間會產(chǎn)生相對滑移,最終產(chǎn)生粘結(jié)劈裂破壞。粘結(jié)劈裂破壞一般有如下過程:柱的兩端首先各產(chǎn)生一條幾乎平行的斜裂縫,這兩條裂縫之間形成一個斜向菱形的混凝土受壓體。斜裂縫和縱筋相交后,沿縱筋又會出現(xiàn)一些粘結(jié)破壞裂縫,隨著荷載的增加,粘結(jié)裂縫連貫一體,形成通長的撕裂裂縫。粘結(jié)撕裂裂縫產(chǎn)生后,混凝土和鋼筋之間幾乎分離,相互之間難以傳遞力,因此,柱端鋼筋的拉力會縱貫全柱,達(dá)到柱的另一端,也就是說,彎矩作用平面內(nèi)的柱縱向鋼筋都受拉,只有前面提到的斜向菱形的混凝土受壓體和側(cè)面鋼筋受壓?;炷恋膲毫E然增

16、加,最后被斜向壓潰而破壞。由于粘結(jié)劈裂破壞的主要原因是鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)破壞,縱向鋼筋的配筋率太大當(dāng)然是不利的。7 在非線性分析中混凝土的裂縫如何處理?1. 裂縫的產(chǎn)生機(jī)制混凝土的抗拉強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度低得多,在不高的拉應(yīng)力下就會出現(xiàn)裂縫。混凝土的開裂可以說是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的最主要非線性特征之一。裂縫產(chǎn)生原因:荷載作用(主裂縫粘結(jié)裂縫)、塑性混凝土的裂縫(終凝前幾小時)、溫度收縮產(chǎn)生的裂縫以及溫度梯度產(chǎn)生的裂縫。在本章,僅僅考慮荷載作用下出現(xiàn)裂縫及其處理方式。在荷載作用下,當(dāng)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系為直線變化階段,混凝土進(jìn)入所謂的“穩(wěn)定裂縫產(chǎn)生階段”。對單軸中心受壓,這個階段是在破壞荷載的3050以下。這

17、一階段混凝土還是基本處于彈性階段。如果不進(jìn)行反向或反復(fù)循環(huán)加載,這種局部斷裂穩(wěn)定裂縫對于混凝土強(qiáng)度不存在有害的影響。如果荷載繼續(xù)增加,混凝土就進(jìn)入“穩(wěn)定裂縫傳播階段”。這時的主要特征是粘結(jié)裂縫向砂漿內(nèi)部延伸,使已有裂縫的長度和寬度隨著荷載增加而延伸,砂漿內(nèi)的裂縫得到聯(lián)結(jié)。這種穩(wěn)定裂縫傳播發(fā)展,對混凝土的破壞強(qiáng)度有一定的影響。當(dāng)荷載繼續(xù)重復(fù),裂縫的長度和寬度會因荷載多次重復(fù)而變成不穩(wěn)定狀態(tài),這會導(dǎo)致裂縫的聯(lián)結(jié)貫通最后出現(xiàn)所謂疲勞強(qiáng)度破壞。當(dāng)合資達(dá)到或超過臨界值,混凝土達(dá)到所謂“非穩(wěn)定裂縫傳播階段”。這個階段主要特征是由砂漿內(nèi)產(chǎn)生的砂漿裂縫急劇增加發(fā)展,并與鄰近的發(fā)展中的粘結(jié)裂縫形成通縫,這時荷載

18、不變,裂縫卻自行擴(kuò)展延伸,成為一種不穩(wěn)定狀態(tài),促進(jìn)了混凝土的破壞。2.裂縫計算理論模型當(dāng)混凝土受多向拉伸時,其性質(zhì)與線性彈脆性材料相同。開裂時對構(gòu)件的基本性質(zhì)影響很大。裂縫引起周圍應(yīng)力場的突然變化和剛度降低,這是混凝土非線性分析的重要因素。目前采用的裂縫計算理論就其實質(zhì)來看,可以概括為三類:*粘結(jié)滑移理論:以鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)滑動作為控制裂縫的機(jī)理;*無粘結(jié)滑移理論:以裂縫截面鋼筋至構(gòu)件表面的應(yīng)變梯度作為控制裂縫的機(jī)理;認(rèn)為滑移很小,可以忽略不計;*在前兩種理論基礎(chǔ)上建立起來的一般裂縫理論。既考慮了應(yīng)變梯度的影響(變量為保護(hù)層厚度),又考慮了鋼筋可能出現(xiàn)的粘結(jié)滑移?,F(xiàn)有裂縫理論之間的差異似

19、乎難以理解,這是由于裂縫出現(xiàn)后,鋼筋與混凝土相互作用區(qū)域發(fā)生的變形及應(yīng)力狀態(tài)是及其復(fù)雜的,不僅與粘結(jié)有關(guān),而且是一種隨機(jī)現(xiàn)象。試驗給出的半經(jīng)驗性的公式的適用性只限于所研究的變量范圍。不同研究者在試驗方法和數(shù)據(jù)處理上又不統(tǒng)一。3.裂縫的數(shù)學(xué)模擬模型混凝土裂縫的數(shù)學(xué)模擬問題是一個十分困難的問題。目前,裂縫的模型很多,常用的有三種:(1)單元邊界的單獨(dú)裂縫離散裂縫模型;Nilson當(dāng)應(yīng)力值達(dá)到某一量值足以使混凝土開裂時,將單元在節(jié)點(diǎn)兩側(cè)分離開來使之互不聯(lián)結(jié),用這種方法來模擬裂縫的擴(kuò)展過程。即使裂縫總是處于單元和單元之間的邊界。在計算過程中要不斷改變模型的幾何布局,重新劃分單元,增加新的節(jié)點(diǎn)。(2)單

20、元內(nèi)部的分布裂縫模型;以分布裂縫來代替單獨(dú)的裂縫,即在出現(xiàn)裂縫以后,仍假定材料是連續(xù)的,仍然可用處理連續(xù)體介質(zhì)力學(xué)的方法來處理。即某一單元內(nèi)的應(yīng)力(實際上是某一代表點(diǎn)的應(yīng)力)超過了開裂的應(yīng)力,則認(rèn)為整個單元(或這一應(yīng)力點(diǎn)周圍的一定區(qū)域)開裂,并且認(rèn)為是在垂直于引起開裂的拉應(yīng)力方向形成了無數(shù)平行的裂縫,而不是一條裂縫。由于不必增加節(jié)點(diǎn)和重新劃分單元,很容易由計算自動進(jìn)行處理,因而得到廣泛的應(yīng)用。(3)單獨(dú)裂縫采用斷裂力學(xué)建模。斷裂力學(xué)是研究帶裂縫材料的斷裂韌度,以及帶裂縫的構(gòu)件在各種條件裂縫的擴(kuò)展、失穩(wěn)和斷裂的規(guī)律。許多學(xué)者試圖用斷裂力學(xué)的方法來處理,研究活動十分活躍,但主要工作都集中于單個裂縫

21、的應(yīng)力應(yīng)變場的分布問題,對于多個裂縫及其各個裂縫之間的相互影響問題,研究工作目前尚不成熟。4.裂縫開裂后處理問題根據(jù)試驗觀察,混凝土裂縫面是粗糙的,又由于骨料的鎖定和銷栓作用,開裂混凝土具有通過裂縫傳遞剪力的能力。復(fù)雜的處理就要考慮所謂的“受拉強(qiáng)化效應(yīng)”。Cervenka在處理裂縫問題中,認(rèn)為開裂單元內(nèi)部垂直于裂縫方向上的剛度,不宜突然降低為零,而是在一個有限的應(yīng)變間隔內(nèi)逐漸衰減為零,這樣處理更接近于實際情況,這種作用被稱為“受拉強(qiáng)化效應(yīng)”。對于混凝土開裂的最簡單的一種處理,通常是假設(shè)裂縫的形成為一個脆性過程,當(dāng)裂縫形成后,在拉伸方向的強(qiáng)度驟降為零。實際上,由于鋼筋在混凝土之間起一種搭橋作用,

22、使得開裂和強(qiáng)度機(jī)理變得極為復(fù)雜。也是由于它的存在,引起開裂的混凝土應(yīng)力量值以及裂縫方向,都帶有相當(dāng)大的不確定性。在實際應(yīng)用中,簡化的處理是對于鋼筋混凝土上的問題仍采用普通混凝土的準(zhǔn)則。由于公式不能在此顯示,其他內(nèi)容見附件。8請問鋼筋和混凝土的粘結(jié)滑移如何模擬?應(yīng)該是由摩擦導(dǎo)致的?那么如果在鋼筋和混凝土連接處設(shè)置彈簧單元可以吧,如果節(jié)點(diǎn)是重合的怎么辦?還有,如果用面-面的接觸來模擬,哪個更準(zhǔn)確?請賜教!可以用三維彈簧模型來模擬鋼筋與混凝土之間的連接,但是彈簧的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系應(yīng)該有實驗得出的界面上的剪力-位移關(guān)系確定,關(guān)于混凝土有限元分析的書上有這個方面的內(nèi)容9接觸分析之法向粘結(jié)模擬各位高手,請問

23、接觸問題法向粘結(jié)怎么考慮。對于砌體結(jié)構(gòu),砌塊和砂漿之間的連接,用接觸單元模擬是否合適,一般的接觸考慮切向粘結(jié),滑移,而對于法向如果開始有粘結(jié)力,拉力超過一限值就脫離的問題如何考慮?這種問題用什么單元合適,是否可以這樣,切向粘結(jié)滑移,摩擦用接觸單元模擬,而法向粘結(jié)用彈簧單元。高手快點(diǎn)出現(xiàn)但是,感覺在法向設(shè)彈簧單元也不好,因為切向滑移也會造成位移差,從而使彈簧受拉,進(jìn)而在法向產(chǎn)生力的分量。能否在產(chǎn)生切向位移的時候,法向彈簧失效,也就是說產(chǎn)生切向滑移的時候法向認(rèn)為脫離。是不是可以用彈簧單元,彈簧單元為一維的(我理解錯誤,開始以為空間的),配合單元生死。但是還有個問題,彈簧單元要定義很多壓,有點(diǎn)麻煩。

24、請高人指點(diǎn)迷津用一維的彈簧單元因該可以把切向運(yùn)動彈簧不會加力的啊砌體是一種復(fù)雜材料,不知道樓主做得是什么分析,如果是靜力分析,作粘結(jié)單元還行,但是考慮到現(xiàn)在做純砌體的太少了,一般都作加筋砌體,在考慮鋼筋與砌體中混凝土的滑移,簡直是太復(fù)雜了,估計是不可行的,最好是能將砌體部分看成均質(zhì)體,現(xiàn)在對其彈模的都有一些成熟的資料可以一用。不過,肯定沒有你的模型精度高,不過可以做一參考!呵呵呵呵呵10討論鋼筋和混凝土 植筋 錨固 涉及的粘結(jié)滑移?各位大俠:     發(fā)帖之前我看以前的帖子,就看到的而言總覺得的泛泛而談的很多,真正做的好像很少。提到的方法可操作

25、性很低!有人建議:參考朱伯芳的書有限單元法原理與應(yīng)用 鋼筋用線單元,鋼筋與混凝土間握裹力的實驗關(guān)系有Nilson公式,Houde公式等。例如Nilson公式:F=9781a-5720000a2+835000000a3 其中a為鋼筋與混凝土的滑移量(cm),F(xiàn)(MPa)是握裹應(yīng)力。那么切向連接彈簧單元的剛度就是:K=A*dF/da dF/da是對Nilson公式的求導(dǎo)。A是一個彈簧分配到的鋼筋表面積。通??梢园讯喔g距很近的鋼筋合并為一根來計算。彈簧單元可以在鋼筋兩側(cè)對稱布置兩排。由切向彈簧與法向彈簧組成。法向連接彈簧單元的剛度可以任意取一個大于混凝土彈性模量的較大的數(shù),當(dāng)然也可以根據(jù)試驗資料或

26、某種理論而定。這種計算并沒有什么本質(zhì)的困難。只是需要耐心而已。另外還有在鋼筋與混凝土間采用接觸的計算方法,那就需要更大的耐心和很好的機(jī)器了。以下是我不理解的地方,有幼稚的地方請包涵。 :)1、“法向連接彈簧單元的剛度可以任意取一個大于混凝土彈性模量的較大的數(shù),當(dāng)然也可以根據(jù)試驗資料或某種理論而定” 這個法向彈簧為什么要這么設(shè)置?有什么根據(jù)?我查看好多鋼筋混凝土非線性方面的書,這方面 大多是 “法向連接彈簧單元的剛度可以任意取一個大于混凝土彈性模量的較大的數(shù),當(dāng)然也可以根據(jù)試驗資料或某種理論而定” 。 回避了這個問題!2、粘結(jié)力與筋材受到徑向壓力(法向彈簧對筋材的壓力)有很大的影響,從上面的切線

27、剛度:K=A*dF/da,來看沒有反映這情況?用combin39單元可以模擬兩個相關(guān)的非線性彈簧嗎?3、 切向剛度: K=A*dF/da     (a)如附圖(1)的 握裹應(yīng)力和滑移的曲線,初始的切向剛度大的可怕,為什么?這k能用嗎?      (b)下降段是負(fù)值 如何解釋?      (c)K=A*dF/da 怎么推導(dǎo)的? 怎么直觀的理解它?     (d)combin39 要求輸入的是力和位移之間的關(guān)系

28、。只需要給出力和位移的曲線,程序自動求剛度。我們可以做抗拔試驗得出力和位移之間的關(guān)系,有必要,要我們求切向和徑向的剛度嗎?K=A*dF/da ?           (e)如何使comnin39單元收斂? 我試了好多遍,常不收斂,      (f)力和位移之間的曲線可以這樣定義嗎?如圖(2), 末尾的力很小或干脆為0,來模擬筋材和混凝土之間界面已經(jīng)破壞、滑移。4、 如果用摩擦單元來模擬,如何模擬?滑移前后的摩擦系數(shù)同嗎?如果不同,同一根筋材可能部

29、分滑移,部分沒有滑移, 這如何模擬?chenyr ,你是做什么研究的,我是搞鋼筋混凝土銹蝕滑移,也用combine39,希望能荷你交流一下,確實目前論壇上關(guān)于combine39的使用的例題基本沒有,先給一個,希望能起到拋磚引玉的作用.這個問題竟然沒有解決 真是枉談混凝土非線性的分析 ! 建議版主刪了這個帖子 好難看?。∥也榭戳嗣覍懙摹盎炷练蔷€性的分析”的書,都是差不多 ! 最終還是沒有解決問題分析的結(jié)果應(yīng)該如圖?說說我個人的理解吧:1. 關(guān)于法向彈簧剛度設(shè)置很大的問題。這應(yīng)該是考慮到結(jié)點(diǎn)的三個平動自由度,其中之一是模擬鋼筋混凝土的粘結(jié)滑移問題,另外兩個由于不用考慮鋼筋與混凝土之間徑向的位移

30、,如用combin39單元,則應(yīng)該將那2個方向的自由度在結(jié)點(diǎn)位置耦合,或者設(shè)置一個比較大的剛度,這樣處理比較簡化,且可以滿足現(xiàn)有的滑移模型;2. 關(guān)于軸向應(yīng)力與徑向應(yīng)力的耦合問題。由于理論上還遠(yuǎn)未解決(個人認(rèn)為是應(yīng)力復(fù)雜性的問題,該處可能存在復(fù)雜的多向應(yīng)力狀態(tài),而非簡單的拉或壓),故應(yīng)用于ansys也無法做到3. 關(guān)于摩擦單元的問題。這個問題應(yīng)該可以由單元的劃分得到解決,各個單元的應(yīng)力隨鋼筋(或混凝土)單元長度的不同而變化以上僅代表個人觀點(diǎn),不當(dāng)之處還請一起討論解決11模擬鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)滑移關(guān)系的合適單元我前一階段用ANSYS模擬型鋼水泥土結(jié)構(gòu)中型鋼和水泥土之間的粘結(jié)滑移關(guān)系,用了CO

31、MBIN39號單元,但在ANSYS中,總是結(jié)構(gòu)達(dá)到最大荷載時結(jié)構(gòu)解的結(jié)果是錯誤的,同學(xué)建議我用MARC,請那位給指點(diǎn)一下,MARC中用那種單元模擬粘結(jié)滑移較好,謝謝rebar單元不知道是不是你要找的單元平面問題是143號單元3D有8節(jié)點(diǎn)的146號單元和20節(jié)點(diǎn)的23號單元我在simwe上看到過一個計算鋼筋混凝土極限承載力的例子,研究了一下,計算結(jié)果非常好,是一個二維模型,用3號單元和143號單元計算的,針對山西建筑2005年5月第10期鋼筋混凝土梁極限承載力分析一文的模型進(jìn)行計算的,有興趣可以找一下,我這里也有,但是不是原創(chuàng),貼上來不是很好。我們部門的主任工程師也比較過marc、ansys和a

32、dina計算鋼筋混凝土的情況,marc的結(jié)果與實驗結(jié)果最為吻合,marc計算鋼筋混凝土應(yīng)該比較好。謝謝樓上的師兄我弄清楚了開裂應(yīng)變就是受拉應(yīng)變減去受拉峰值處的應(yīng)變同等效塑性應(yīng)變的概念有些類似12溫度應(yīng)力,SAP如何模擬鋼筋與混凝土的相互作用呢?現(xiàn)有一個120米不分縫的實驗樓,已利用SAP2000算出樓板的溫度應(yīng)力。最大拉應(yīng)力約為3MPa,想通過附加鋼筋的辦法避免樓板的開裂,但鋼筋對樓板整體的剛度貢獻(xiàn)相當(dāng)小,這個通過附加鋼筋來減小混凝土拉應(yīng)力的過程應(yīng)如何模擬呢? 請教利用SAP2000做過類似溫度應(yīng)力的朋友,謝。最大拉應(yīng)力約為3MPa,增加鋼筋應(yīng)該對總的應(yīng)力沒有太大影響,鋼筋多了

33、,同樣的變形,鋼筋承擔(dān)的應(yīng)力就多了,混凝土的就少點(diǎn),鋼筋的E大,變形就小,避免開裂。至于你的問題:通過附加鋼筋來減小混凝土拉應(yīng)力的過程應(yīng)如何模擬呢?-我覺得這不象是一個“過程” 吧?簡單的平截面假設(shè)就可以計算增加鋼筋之后的情況。 你用SAP計算的結(jié)果是素混凝土中產(chǎn)生的溫度應(yīng)力,如果考慮板中的分布鋼筋和受力筋的作用,那么混凝土中應(yīng)該不會有這么大的拉應(yīng)力.規(guī)范中規(guī)定,板中拉通配置雙層雙向筋實質(zhì)就是為了抵抗溫度,收縮應(yīng)力的影響.        二樓朋友的說法似乎欠妥.   &

34、#160;     以上僅為個人看法,僅供參考.借你貼子的寶地用一下:3MPa的拉應(yīng)力是總應(yīng)力=鋼筋的受力+混凝土的受力,我的意思是總應(yīng)力的變化幾乎不用不考慮了,加大鋼筋部分,自然混凝土的受力可以相對減小。請教您一聲,我的說法何處不妥,如何更正,謝謝。 哦,怪我沒說明,請見諒。     個人覺得欠妥之處在這里,“鋼筋多了,同樣的變形,鋼筋承擔(dān)的應(yīng)力就多了,混凝土的就少點(diǎn),鋼筋的E大,變形就小,避免開裂?!贝蠹抑罍囟葢?yīng)力是自平衡內(nèi)力,整個結(jié)構(gòu)是這樣,截面也同樣。在只考慮溫度應(yīng)力的情況下

35、,開裂前的受力情況是鋼筋與混凝土協(xié)調(diào)變形,鋼筋應(yīng)力大了(因為多加鋼筋)混凝土的應(yīng)力會減小也會增大,這要看構(gòu)件兩端是否受有約束,以及鋼筋是否被錨固。      二樓朋友的說法沒錯,只是不太全面,所以我說欠妥。      以上僅為個人看法,還望大家批評指正。應(yīng)該說樓上這位朋友的力學(xué)概念很清晰,但是就討論的問題而言好像有些不是這么回事了,首先咱們設(shè)計的樓板好像幾乎沒有不約束的吧,不約束人如何站上去?再說了約不約束構(gòu)件都一樣會產(chǎn)生內(nèi)力(大小可能不同)。對于同樣的一個構(gòu)件(約束情況也一

36、樣),加不加鋼筋與加多加少,在構(gòu)件同一個區(qū)域產(chǎn)生的內(nèi)力差不多可以認(rèn)為是一樣的,因為它們的膨脹率很接近。在總內(nèi)力幾乎認(rèn)為不變的情況下,分析鋼筋和混凝土所分擔(dān)的內(nèi)力,iam_wf提到鋼筋是否被錨固的問題,其實大可不必,仔細(xì)分析一下,因為我們的混凝土設(shè)計理論都是基于平截面,彈性理論的,所以按照咱們規(guī)范的要求做的設(shè)計,這些前提都是可以滿足的,所有規(guī)范的設(shè)計都不允許在混凝土彈性階段就出現(xiàn)鋼筋滑移的問題。 鋼筋混凝土溫度應(yīng)力,徐變、收縮應(yīng)力,粘結(jié)應(yīng)力都有相似之處,原因就在于混凝土和鋼筋是協(xié)同工作,說明確點(diǎn)就是靠兩者之間的粘結(jié)來工作的。如果有一根素混凝土構(gòu)件,沒有約束(或是靜定的),未配鋼筋,由于

37、溫度作用使其膨脹,這時是沒有溫度應(yīng)力的。但如果加入鋼筋,混凝土和鋼筋就都會產(chǎn)生應(yīng)力,鋼筋的用量就和應(yīng)力的大小有關(guān)了。在超靜定結(jié)構(gòu)中,即使未加鋼筋,構(gòu)件中也會產(chǎn)生溫度應(yīng)力。如果加了鋼筋呢?鋼筋的用量多少是否會影響混凝土中的應(yīng)力呢?答案是肯定的     因為黏結(jié)而將兩種材料聯(lián)系在一起,所以錨固也會影響到混凝土中的溫度應(yīng)力。錨固良好,鋼筋幾乎沒有變形,這時混凝土受鋼筋的作用也?。粵]有錨固的話鋼筋和混凝土一起變形,混凝土受鋼筋的作用也就大了。我這里只是針對溫度應(yīng)力。      事實上溫度應(yīng)力是

38、很復(fù)雜的問題,在實際工程種也有人因為認(rèn)識不清,以為多加鋼筋可以減少混凝土的拉應(yīng)力,結(jié)果是鋼筋加的越多,開裂越多。我自己也是一知半解,不知版主和大家有什么高見,還望賜教在工程中,當(dāng)混凝土的收縮或溫度變形受到外界約束條件的限制而不能自由發(fā)生時,將在結(jié)構(gòu)構(gòu)件中產(chǎn)生“強(qiáng)制應(yīng)力”,也就是收縮應(yīng)力或溫度應(yīng)力.在配有鋼筋的混凝土構(gòu)件中,由于鋼筋具有和混凝土幾乎相同的溫度膨脹系數(shù),因此單獨(dú)由于溫度變化不會在兩者之間造成強(qiáng)制壓力.但鋼筋沒有收縮的性質(zhì),因此它將對混凝土的收縮產(chǎn)生阻礙作用,從而使鋼筋受到強(qiáng)制壓應(yīng)力,使混凝土受到強(qiáng)制拉應(yīng)力,截面的配筋越大,這種強(qiáng)制拉應(yīng)力就越大,當(dāng)截面中配筋過多時,甚至使混凝土受拉開

39、裂. 兩者的相互作用不妨模擬為混凝土的約束條件。僅對溫度應(yīng)力來講。13鋼筋混凝土梁的裂縫寬度的影響因數(shù),求教我現(xiàn)在研究的課題是鋼筋混凝土梁的裂縫寬度方面的內(nèi)容。具體是用新三級鋼筋代替老的一級和二級鋼筋,因為新三級綱筋的強(qiáng)度比較高,這樣可以節(jié)省鋼材用量,但是在校核正常使用極限狀態(tài)是裂縫寬度可能不能滿足要求,因此要在影響裂縫寬度因素方面考慮一下,但是現(xiàn)在還沒有什么頭緒,希望在這方面有研究的人多多指教,本人不剩感激!我得郵箱sunyuyong在校核正常使用極限狀態(tài)是裂縫寬度可能不能滿足要求,因此要在影響裂縫寬度因素方面考慮一下,   的確是這樣,二級和三

40、級鋼筋的彈性模量是一樣的,然而假設(shè)配二級鋼筋的梁的受拉區(qū)應(yīng)力達(dá)300MPA時,鋼筋屈服產(chǎn)生了一個應(yīng)變;而配二級鋼筋的梁的受拉區(qū)的鋼筋要屈服的話,需要應(yīng)力達(dá)360MPA,那么在同樣的彈性模量下產(chǎn)生的應(yīng)變將是1.2倍的二級鋼筋所產(chǎn)生的應(yīng)變。所以裂縫將開展的寬些,對結(jié)構(gòu)可能不利。上面所說的是三級鋼筋的應(yīng)變是二級鋼筋應(yīng)變的1.2倍,這里筆誤了。   還想說一點(diǎn)就是:1.當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件受強(qiáng)度控制時,可以按強(qiáng)度相等的原則直接代換;2.當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件按最小配筋率配筋時,可以按鋼筋等面積的原則來進(jìn)行;3.你所說的時第三種,當(dāng)受裂縫控制時,鋼筋進(jìn)行等強(qiáng)度代換后,還要進(jìn)行裂縫寬度或繞度驗算。

41、   其實影響裂縫寬度方面的因素,在混凝土?xí)系墓蕉际怯兴峒?,你可以根?jù)公式來得到的。我覺得你的論文應(yīng)該立足于提出問題,如何去解決問題,比如說什么方法來解決。我看到相關(guān)文獻(xiàn)提到有諸如:等裂縫寬度代換法等等。   以上也僅僅時我個人一些看法,不對的地方請指正!  我認(rèn)為用三級來代替二級來研究裂縫的問題是沒有什么現(xiàn)實意義的,在承載力極限狀態(tài)下用三級來代替二級確實有一定的經(jīng)濟(jì)效益,畢竟有1.2倍強(qiáng)度差,但是在正常使用極限狀態(tài)下,要達(dá)到規(guī)范要求的裂縫限制,一般情況下不管三級還是二級鋼是達(dá)不到它的極限應(yīng)力的,要是達(dá)到極限

42、應(yīng)力,構(gòu)件不知道裂成什么樣了,你也可以通過裂縫來反算鋼筋的應(yīng)力看看,所以三級、二級鋼對裂封來說幾乎沒什么區(qū)別,當(dāng)然和一級不帶肋鋼筋來講是不一樣的。裂縫寬度其實是與鋼筋與混凝土的粘結(jié)應(yīng)力所致。在梁未達(dá)到屈服時也會產(chǎn)生裂縫,其實質(zhì)是因為隨著鋼筋與混凝土的粘結(jié)應(yīng)力增長到一定程度大于混凝土的抗拉強(qiáng)度,從而引起混凝土的開裂,而且裂縫寬度與鋼筋表面積有關(guān)。而粘結(jié)應(yīng)力與鋼筋表面積有關(guān)(即是與混凝土接觸的面積),樓上那位大哥使用三級鋼代替二級鋼時,由于設(shè)計彎距相同,故所配鋼筋面積變小,同時鋼筋表面積(也是與混凝土接觸的面積)變小了,因此裂縫開展的充分。如果想進(jìn)一步研究,可參考東南大學(xué)丁大均老師的有關(guān)專著。因為

43、鋼筋混凝土梁開裂后,受拉區(qū)混凝土退出工作,截面拉力全部由抗拉縱筋承擔(dān),所以鋼筋混凝土梁的裂縫寬度主要與抗拉鋼筋的應(yīng)力有關(guān)。在配筋面積相同的情況下,提高抗拉鋼筋強(qiáng)度對減小裂縫寬度是很有幫助?!疤岣呖估摻顝?qiáng)度對減小裂縫寬度是很有幫助”,反對!鋼筋強(qiáng)度對減小裂縫寬度影響不大,因為混凝土極限拉應(yīng)變較小,應(yīng)增加鋼筋與混凝土接觸面積,相同配筋采用小直徑鋼筋。混凝土都開裂了,還要提高鋼筋的抗拉強(qiáng)度?不知lohy兄的意思,是提高抗拉強(qiáng)度而減少鋼筋的截面積呢,還是在截面積一定的情況下提高抗拉強(qiáng)度,對裂縫寬度的限定是使鋼筋在桿件破壞時能夠達(dá)到屈服,如果提高抗拉強(qiáng)度,而使鋼筋達(dá)到屈服時,從裂縫寬度的計算公式可以看

44、出,提高抗拉強(qiáng)度對裂縫的影響不是減小,而是增大。還是就是大家對裂縫寬度和裂縫的寬度不是一個東西吧。不好意思,剛才打字太快了,沒有寫清楚,我最后所說的意思是想說,裂縫寬度和裂縫的寬度是兩個不同的概念,請大家不要混淆回dashang兄:小弟的理解確實錯了!從鋼筋應(yīng)力的計算公式來看,在縱向鋼筋配筋面積不變的情況下,提高鋼筋強(qiáng)度并不能減小同等荷載作用下的鋼筋應(yīng)力。因為,鋼筋應(yīng)力只與配筋率、截面形式和荷載的大小有關(guān),而與鋼筋強(qiáng)度無關(guān)。在這里向樓主表示道歉!在荷載相同的條件下,減小鋼筋應(yīng)力應(yīng)該從改變配筋率或截面形式的角度去考慮。裂縫寬度的影響因素主要有:(1)受拉鋼筋的應(yīng)力正常使用荷載作用的鋼筋有應(yīng)力越大

45、,裂縫寬度越大;(2)受拉鋼筋直徑配筋率相同的情況下,受拉鋼筋的直徑越大,裂縫寬度越大;(3)受拉鋼筋的配筋率裂縫寬度隨著配筋率的增大而減?。唬?)混凝土保護(hù)層的厚度保護(hù)層厚度越大,裂縫跨度越大。很多試驗研究表明:在諸多影響因素中,鋼筋應(yīng)力是裂縫寬度最主要的影響因素。當(dāng)然,減小鋼筋的直徑也可以減小裂縫寬度?;豱avyliu兄:(1)我原來的意思是在相同配筋面積下提高鋼筋的強(qiáng)度,但這是錯誤的,彈模相同的情況下,提高鋼筋強(qiáng)度不能減小鋼筋應(yīng)力。(2)“裂縫寬度”和“裂縫的寬度”應(yīng)該是一個意思吧。(3)“對裂縫寬度的限定是使鋼筋在桿件破壞時能夠達(dá)到屈服”,小弟有點(diǎn)不同意見,小弟認(rèn)為:對裂縫寬度的限制,

46、主要是為了防止混凝土的裂縫過大而引起鋼筋的銹蝕;同時裂縫過大還會減小截面剛度,引起鋼筋混凝土構(gòu)件變形增大,影響結(jié)構(gòu)的正常使用。不知道,小弟的理解對不對,請多多批評指正!回lohy兄,謝謝提醒,裂縫寬度和裂縫的寬度的確是一個意思,是我以前理解錯了,對不起。裂縫寬度是在正常使用極限狀態(tài)下的要求,所以lohy兄這么說的也是對的,我以前錯誤認(rèn)為裂縫寬度是裂縫之間的的寬度,所以會那么認(rèn)為,希望大家不要被我的錯誤誤導(dǎo),再次謝謝lohy兄。14現(xiàn)代混凝土的理論模型-我的閱讀筆記 精華一  混凝土混合料的流變特征    凡是在適當(dāng)?shù)耐饬ψ饔孟挛镔|(zhì)能流

47、動和變形的性能稱為該物質(zhì)的流變性。流變學(xué)的研對象幾乎包括了所有的物質(zhì),綜合研究了物質(zhì)的彈性變形,塑性變形和粘性流動。研究材料的流變特性時,要研究材料在某一瞬間的應(yīng)力和應(yīng)變的定量關(guān)系,這種關(guān)系常用流變方程來表示。而一般材料的流變方程的建立,都是基于以下三種理想材料的基本模型(或稱流變基元)的基本流變方程:(1)  胡克(Hooke)固體模型(H-模型)表示具有完全彈性的理想材料;(2)  圣維南(St.Venant)固體模型(Stv-模型)表示超過屈服點(diǎn)后只具有塑性變形的理想材料。(3)  牛頓(Newton)液體模型(N-模型)表示只

48、具有粘性的理想材料。彈性,塑性,粘性和強(qiáng)度是四個基本流變性質(zhì),根據(jù)這些基本性質(zhì),可以導(dǎo)出其他性質(zhì)。胡克固體具有彈性和強(qiáng)度,但沒有粘性。圣維南固體具有彈性和塑性,但沒有粘性。牛頓液體具有粘性,但沒有彈性和強(qiáng)度。嚴(yán)格的說,以上三種理想物體并不存在。大量的物體是介于彈,塑,粘性體之間。所以,實際材料的流變性質(zhì)具有所有上述四種基本流變性質(zhì),只是在程度上有差異。因此,各種材料的流變性質(zhì)可用具有不同的剪切彈性模量G,粘性系數(shù)和表示塑性的屈服應(yīng)力y的流變基元以不同的形式組合成的流變模型研究。最簡單的流變模型可由流變基元串聯(lián)或并聯(lián)而成。      &

49、#160;流變方程(賓漢姆方程): = y + (d/dt)屈服剪切應(yīng)力y與粘度系數(shù)是決定混凝土混合料流變特性的基本參數(shù)。混合料的屈服剪切應(yīng)力是組成材料各顆粒之間附著力和摩擦力引起的??捎稍囼灉y定。粘性系數(shù)是以液體內(nèi)部結(jié)構(gòu)阻礙流動的一種性能。像水泥漿,混凝土混合料這樣帶有分散粒子,形成凝聚結(jié)構(gòu)的液體,其粘性系數(shù)隨剪切應(yīng)力而變化,實質(zhì)上是隨其凝聚結(jié)構(gòu)的破壞程度而變化。這種隨結(jié)構(gòu)破壞程度而變化的粘度系數(shù)稱為結(jié)構(gòu)粘性系數(shù)。當(dāng)結(jié)構(gòu)完全破壞時,粘性系數(shù)就會達(dá)到最低點(diǎn)m,也就是說,粘度不再隨應(yīng)力值的變化而變化。    混凝土混合料是振動成型的,實質(zhì)上是一個由一般的賓

50、漢姆體轉(zhuǎn)化為接近于牛頓液體的觸變過程。觸變性是指混凝土混合料在機(jī)械作用下改變自己的流變性能,并在作用停止后恢復(fù)原狀的能力。在混凝土振動成型過程中,勢必會造成混合料的離析和泌水。離析是指混合料各組分分離,造成不均勻和失去連續(xù)性的現(xiàn)象。泌水是指混合料澆筑之后到開始凝結(jié)期間,固體小顆粒下沉,水上升,并在表面析出水的現(xiàn)象。同時,混合料發(fā)生沉降收縮。泌水對混凝土的影響:    泌水的結(jié)果,使表面混合料含水量增加,產(chǎn)生大量的浮漿,硬化后使面層的混凝土強(qiáng)度弱于下面混凝土的強(qiáng)度,并產(chǎn)生大量容易剝落的“粉塵“。如果混凝土是分層澆筑的,若不設(shè)法除去面層上的這些浮漿,則會損害

51、每層混凝土之間的粘結(jié)。一些上升的水還會聚結(jié)在骨料或鋼筋的下方,硬化后成為空隙,出現(xiàn)弱粘結(jié)地帶。上升的水,在其后留下水的通道,降低了混凝土的抗?jié)B性和抗凍性。在和模板的交界面上,泌水時,會把水泥漿帶走,僅留下砂子,出現(xiàn)“砂紋”現(xiàn)象。如果混合料表面水的蒸發(fā)速度比析水快,水的蒸發(fā)面深入到混合料表面之內(nèi),則毛細(xì)管內(nèi)水面形成凹面,同時在固體粒子間的引力作用下發(fā)生凝聚。由于表面張力產(chǎn)生難沽鈑氚濟(jì)嫻那食煞幢齲鑰帕福鄣那閬蠐俊諢旌狹媳礱嬪形闖浞鐘不保捎謖庵忠饔孟攏共賬酰莆芐允賬酰綣饔貌瘓齲悴遜歟莆芐允賬趿遜臁?    嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)避免,但少量的泌水,不一定有害的。只

52、要在泌水過程中不受到擾亂,任其蒸發(fā),可降低混合料的實際W/C(水灰比),防止混合料表面干燥,便于表面修整。影響泌水的因素主要是水泥的性能。提高水泥的細(xì)度可以減少泌水。目前主要的具有特殊性能的混凝土有流態(tài)混凝土,泵送混凝土,水下灌注混凝土,高強(qiáng)混凝土,大體積混凝土,補(bǔ)償收縮混凝土,纖維混凝土,耐熱混凝土,防水混凝土,冬季施工混凝土,耐酸混凝土,聚合物混凝土。1流態(tài)混凝土    在預(yù)拌的基體混凝土中,加入流化劑,經(jīng)過攪拌,使混凝土的坍落度頓時增大至2022cm,能像水一樣地流動,這種混凝土稱為“流態(tài)混凝土”。    流

53、態(tài)混凝土是和泵送施工的發(fā)展相聯(lián)系的,泵送施工要求混凝土拌合物有較大的流動性,而且不產(chǎn)生離析,流態(tài)混凝土恰好可以滿足這種要求,因而它代替了過去采用的坍落度為20cm左右的大流動性混凝土。大流動性混凝土的收縮裂縫多,抗?jié)B性,耐久性較差,鋼筋也易腐蝕。    流態(tài)混凝土,一方面,因為水泥用量和用水量較多,坍落度約20cm,具有大流動性混凝土的施工性能,便于泵送運(yùn)輸和澆筑;另一方面,又具有近似于坍落度510cm的塑性混凝土的質(zhì)量。它既滿足了施工要求,又改善了混凝土的質(zhì)量。    液態(tài)混凝土所用的流化劑是一種高效能減水劑,它

54、的化學(xué)結(jié)構(gòu)與過去普通混凝土所用的外加劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)不同,它對水泥粒子有高度的分散性,即便使用量較多,對混凝土也無不利影響,帶進(jìn)去的空氣量比較少,可以大量應(yīng)用。目前世界各國使用的流化劑主要分為三類:(1)三聚氰胺硫酸鹽甲醛所合物;(2)苯硫磺鹽甲醛縮合物;(3)改性木質(zhì)素硫磺鹽。流態(tài)化機(jī)理:加入流化劑后,降低了水的表面張力,因而使水泥顆粒容易被濕潤,使混凝土拌合物在具有相同的坍落度的情況下,所需的伴和水量減少,這也是混凝土達(dá)到流態(tài)化的原因之一。    根據(jù)流化劑添加方法的不同分為P法和F法。P法寄同時添加的方法,就是在混凝土攪拌過程中加入添加劑,F(xiàn)法即后添加

55、的方法,就是現(xiàn)攪拌好基體混凝土,經(jīng)過590min的靜置后再加入流化劑。后添加與同時添加相比,獲得同樣流動性的流態(tài)混凝土。后添加量僅為同時添加量的50%80%,后添加方法具有較高的流態(tài)化效果。    當(dāng)采用流化劑反復(fù)添加的方法時,可保證流態(tài)混凝土的坍落度在一定的時間內(nèi)沒有變化(保持不變)。但反復(fù)添加流化劑會影響混凝土中的含氣量和氣泡大小,可能降低混凝土的抗凍性,因此對于反復(fù)受凍融的混凝土要謹(jǐn)慎使用。    流態(tài)混凝土的物理力學(xué)性能不低于基體混凝土,在某些方面,甚至還優(yōu)于基體混凝土。纖維混凝土  &

56、#160; 纖維混凝土,又稱纖維增強(qiáng)混凝土,是以水泥靜漿,砂漿或混凝土作基材,以非連續(xù)的短纖維或連續(xù)的長纖維作增強(qiáng)材料所組成的水泥基復(fù)合材料。這種材料可分成三類:金屬材料,陶瓷材料,塑料系材料。    纖維混凝土使混凝土的強(qiáng)度和變形性能大大提高,使混凝土的某些指標(biāo)提高數(shù)倍。目前發(fā)展起來的纖維增強(qiáng)混凝土,主要是指鋼纖維增強(qiáng)混凝土和玻璃纖維增強(qiáng)水泥混凝土。纖維混凝土雖然有許多優(yōu)點(diǎn),但目前在應(yīng)用上還受到一定的限制。如工藝,粘結(jié)性,價格等。耐酸混凝土    目前常用的耐酸混凝土有水玻璃耐酸混凝土,硫磺耐酸混凝土和

57、瀝青耐酸混凝土。水玻璃耐酸混凝土是一種能抵抗大部分酸類(氟氫酸除外)侵蝕作用的混凝土,具有良好的耐酸性能,并具有較高的機(jī)械性能。常用在化工,冶金等工業(yè)中的大型設(shè)備(貯液槽,反應(yīng)塔等)和構(gòu)筑物的外殼及內(nèi)襯。    硫磺耐酸混凝土是將剛熬制好的硫磺膠泥或砂漿灌注于耐酸出骨料中制成。其特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)密實,抗?jié)B,耐水,耐稀酸性能好,硬化快,強(qiáng)度高,施工方便,不需要養(yǎng)護(hù),故特別適用于搶修工程。但其收縮性大,耐火性差,性較脆,不耐磨。硫磺耐酸混凝土常用于澆筑整體地坪面層,設(shè)備基礎(chǔ)和池槽等。    瀝青耐酸混凝土的特點(diǎn)是整體無縫,

58、有一定的彈性,材料來源廣,價格低,施工簡便,不需要養(yǎng)護(hù),冷固后即可使用,能耐中等濃度的無機(jī)酸,堿和鹽類的腐蝕。缺點(diǎn)是耐熱性能差(使用溫度不能高于60度),易老化,強(qiáng)度低等。在防腐工程中多用作基礎(chǔ),地坪的墊層或面層。聚合物混凝土聚合物混凝土是一種有機(jī),無機(jī)符合的材料,可分為聚合物浸漬混凝土(PIC),聚合物水泥混凝土(PCC)和聚合物膠結(jié)混凝土(PC)等三種。已硬化的混凝土(基材)經(jīng)干燥后,浸入有機(jī)單體,用加熱或輻射等方法使混凝土孔隙內(nèi)的單體聚合而成的混凝土,稱為聚合物浸漬混凝土。按其浸漬深度可分為完全浸漬和局部浸漬。前者適用于制作高強(qiáng)浸漬混凝土,后者通常用以改善混凝土的面層性能。聚合物水泥混凝

59、土,是在普通水泥混凝土拌合物中,在加入一種聚合物,以聚合物與水泥共同作用膠結(jié)料粘結(jié)骨料配置而成。聚合物膠結(jié)混凝土是以合成樹脂(聚合物)或單體為膠結(jié)材料,以砂石為骨料的混凝土。常用一種樹脂或幾種樹脂及固化劑,與天然或人工骨料固化而成,有時為了減少樹脂的用量,往往加入填料粉砂等。15也談ANSYS中混凝土的計算問題 精華最近做了點(diǎn)計算分析,結(jié)合各論壇關(guān)于這方面的討論,就一些問題探討如下,不當(dāng)之處敬請指正。一、關(guān)于模型鋼筋混凝土有限元模型根據(jù)鋼筋的處理方式主要分為三種,即分離式、分布式和組合式模型??紤]鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)和滑移,則采用引入粘結(jié)單元的分離式模型;假定混凝土和鋼筋粘結(jié)很好,不考慮二者

60、之間的滑移,則三種模型都可以;分離式和分布式模型適用于二維和三維結(jié)構(gòu)分析,后者對桿系結(jié)構(gòu)分析比較適用。裂縫的處理方式有離散裂縫模型、分布裂縫模型和斷裂力學(xué)模型,后者目前尚處研究之中,主要應(yīng)用的是前兩種。離散裂縫模型和分布裂縫模型各有特點(diǎn),可根據(jù)不同的分析目的選擇使用。隨著計算速度和網(wǎng)格自動劃分的快速實現(xiàn),離散裂縫模型又有被推廣使用的趨勢。  就ANSYS而言,她可以考慮分離式模型(solid65+link8,認(rèn)為混凝土和鋼筋粘結(jié)很好,如要考慮粘結(jié)和滑移,則可引入彈簧單元進(jìn)行模擬,比較困難!),也可采用分布式模型(帶筋的solid65)。而其裂縫的處理方式則為分布裂縫模型。二

61、、關(guān)于本構(gòu)關(guān)系  混凝土的本構(gòu)關(guān)系可以分為線彈性、非線性彈性、彈塑性及其它力學(xué)理論等四類,其中研究最多的是非線性彈性和彈塑性本構(gòu)關(guān)系,其中不乏實用者?;炷疗茐臏?zhǔn)則從單參數(shù)到五參數(shù)模型達(dá)數(shù)十個模型,或借用古典強(qiáng)度理論或基于試驗結(jié)果等,各個破壞準(zhǔn)則的表達(dá)方式和繁簡程度各異,適用范圍和計算精度差別也比較大,給使用帶來了一定的困難。  就ANSYS而言,其問題比較復(fù)雜些。1 ANSYS混凝土的破壞準(zhǔn)則與屈服準(zhǔn)則是如何定義的?采用tb,concr,matnum則定義了W-W破壞準(zhǔn)則(failure criterion),而非屈服準(zhǔn)則(yieldcriterion)。W-W破壞準(zhǔn)則是用于檢查混凝土開裂和壓碎用的,而混凝土的塑性可以另外考慮(當(dāng)然是在開裂和壓碎之前)。理論上破壞準(zhǔn)則(failurecriterion)和屈服準(zhǔn)則(yieldcriterion)是不同的,例如在高靜水壓力下會發(fā)生相當(dāng)?shù)乃苄宰冃危憩F(xiàn)為屈服,但沒有破壞。而工程

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論