包邮钢筋、FRP筋与混凝土粘结性能

第1章 绪论 1 1.1 粘结性能概述 2 1.1.1 粘结机理 2 1.1.2 粘结破坏形式 3 1.1.3 粘结应力 4 1.1.4 粘结应力-滑移本构关系 5 1.2 粘结性能研究概况 8 1.2.1 试验研究 8 1.2.2 理论分析 10 1.2.3 数值模拟 11 1.3 影响粘结性能的因素 14 1.3.1 混凝土特性 15 1.3.2 钢筋/FRP筋特性 16 1.3.3 侧向约束 18 1.3.4 荷载条件 19 1.3.5 温度 20 1.3.6 环境腐蚀 22 1.4 本书的主要内容 25 参考文献 26 第2章 环境与荷载效应 34 2.1 温度效应 34 2.1.1 温度对混凝土的影响 34 2.1.2 温度对钢筋的影响 46 2.1.3 温度对FRP筋的影响 47 2.2 腐蚀效应 49 2.2.1 腐蚀对混凝土的影响 50 2.2.2 腐蚀对钢筋的影响 52 2.2.3 腐蚀对钢筋-混凝土界面的影响 53 2.3 动载效应 55 2.3.1 动态加载对混凝土的影响 55 2.3.2 动态加载对钢筋的影响 56 2.3.3 动态加载对FRP筋的影响 57 参考文献 59 第3章 精细化数值模拟方法 68 3.1 几何模型 68 3.1.1 混凝土细观特征 68 3.1.2 随机骨料模型 69 3.1.3 钢筋/FRP筋几何特征 71 3.2 温度传导模拟 71 3.2.1 热传导基本理论 71 3.2.2 热工参数 72 3.3 力学本构关系模型 75 3.3.1 混凝土 75 3.3.2 钢筋 80 3.3.3 FRP筋 80 3.4 温度效应 81 3.4.1 混凝土 81 3.4.2 钢筋 82 3.4.3 FRP筋 83 3.5 应变率效应 84 3.5.1 混凝土 84 3.5.2 钢筋 87 3.5.3 FRP筋 87 3.6 相互作用 89 3.6.1 接触界面条件 89 3.6.2 接触问题的变分原理 92 3.6.3 接触问题有限元法的基本计算公式 94 3.6.4 接触计算迭代流程 96 参考文献 97 第4章 温度效应对钢筋与混凝土粘结性能影响 103 4.1 数值计算模型及验证 103 4.1.1 模型概况 103 4.1.2 数值模型验证 104 4.2 常温下钢筋与混凝土静、动态粘结性能 110 4.2.1 静态粘结性能 110 4.2.2 动态粘结性能 119 4.3 高温下钢筋与混凝土静、动态粘结性能 120 4.3.1 静态粘结性能 121 4.3.2 动态粘结性能 126 4.4 低温下钢筋与混凝土静、动态粘结性能 130 4.4.1 静态粘结性能 130 4.4.2 动态粘结性能 142 4.5 粘结应力-滑移本构关系 145 4.5.1 曲线形式 145 4.5.2 常温动载影响 145 4.5.3 高温影响 148 4.5.4 低温影响 154 4.6 小结 157 参考文献 158 第5章 腐蚀效应对钢筋与混凝土粘结性能影响 162 5.1 数值计算模型 162 5.1.1 模拟思想 162 5.1.2 几何模型 164 5.1.3 本构关系 166 5.1.4 相互作用 166 5.1.5 荷载与边界条件 167 5.1.6 数值模型验证 167 5.2 混凝土保护层锈胀开裂行为 171 5.2.1 数值模型 171 5.2.2 开裂过程和锈胀压力 174 5.2.3 保护层厚度和钢筋直径的影响 176 5.2.4 非均匀锈蚀的影响 177 5.3 腐蚀作用下钢筋与混凝土静态粘结性能 180 5.3.1 界面破坏模式 180 5.3.2 粘结应力及钢筋应力 180 5.3.3 粘结应力-滑移曲线 182 5.4 腐蚀作用下钢筋与混凝土动态粘结性能 182 5.4.1 开裂过程及破坏模式 182 5.4.2 钢筋应力 183 5.4.3 粘结应力-滑移曲线 184 5.5 腐蚀钢筋与混凝土粘结应力-滑移本构关系 184 5.5.1 曲线形式 185 5.5.2 锈蚀作用影响 185 5.5.3 动态加载影响 187 5.5.4 其他因素影响 191 5.6 小结 196 参考文献 197 第6章 温度效应对FRP筋与混凝土粘结性能影响 201 6.1 数值模型 201 6.1.1 几何模型 201 6.1.2 数值模型验证 201 6.2 常温下FRP筋与混凝土静、动态粘结性能 206 6.2.1 静态粘结性能 206 6.2.2 动态粘结性能 214 6.3 高温下FRP筋与混凝土静、动态粘结性能 218 6.3.1 静态粘结性能 219 6.3.2 动态粘结性能 223 6.4 低温下FRP筋与混凝土静、动态粘结性能 226 6.5 粘结应力-滑移本构关系 231 6.5.1 曲线形式 231 6.5.2 常温动载影响 232 6.5.3 高温静载影响 235 6.5.4 高温动载影响 238 6.5.5 低温动载影响 241 6.6 小结 243 参考文献 244 彩图