粘结滑移相关的书籍.doc

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1、1 钢筋的粘结滑移是否在钢筋屈服或混凝土开裂后才会发生,朱伯龙,董振祥的钢筋混凝土非线性分析里有粘结应力和滑移量的关系,但没有截面曲率和滑移量的关系,各位兄弟姐妹,若能提供相关信息或资料,兄弟将不胜感激!2 东大:宋老师编的中也有相关的咚咚.你是想编程序还是想运用程序比如ansys计算模拟?不同的方式肯定有不同的方式.3关于粘结-滑移本构模型中t-S曲线方程的问题本人打算用ansys模拟钢筋和混凝土之间的粘结滑移,需要粘结滑移本构模型。看钢筋混凝土原理(过镇海著)一书中看到如下的t-s连续曲线模型的方程。但是不知道每一个参数的意义。不知哪位大虾知道 本人打算用ansys模拟钢筋和混凝土之间的粘

2、结滑移,需要粘结滑移本构模型。看钢筋混凝土原理(过镇海著)一书中看到如下的t-s连续曲线模型的方程。但是不知道每一个参数的意义。不知哪位大虾知道 这位朋友可以查看一下清华大学沈聚敏编的钢筋混凝土有限元与板壳极限分析一书,书中各个系数都有具体的值。各个公式的系数解释的也很具体。 平均粘结应力; s滑移; fc混凝土抗压强度; ft混凝土劈拉强度; c混凝土保护层厚度; d钢筋直径; F(x)描述本构关系的位置函数; x锚固深度; a1,a2,a3,a4通过试验得到的参数。4 近来碰到一个地下水有腐蚀性的工程,第一次做,没什么经验。 查看了好多帖子,大多都是关于钢结构防腐的,关于混凝土防腐的很少。

3、 我想做一个讨论混凝土防腐的专题,希望大家踊跃回应。-混凝土有很多品种,但基本成分都是一样的: 水,最好是淡水;骨料,如砂石;水泥,典型的如波特兰水泥(Portland Cement);添加剂,给混凝土结构提供特殊的性能。波特兰水泥的水化物,主要是水合硅酸钙(3CaO2SiO23H2O)和水合铝酸钙(3CaO2Al2O33H2O)为胶结材料,配以适当比例的骨料和水,拌制成混合物,经过振捣,养护而成的的建造材料。用钢丝网或钢筋进行加强的混凝土结构称之为钢筋混凝土。钢筋混凝土也是很容易受到腐蚀破坏的,首先,混凝土中的碱性水合物,如波特兰水泥中的氢氧化钙很容易受到侵蚀,那么混凝土骨料就外露,松散,导

4、致其最终的劣化。其次,如果你用放大镜看混凝土表面,它其实是多孔的,因此,混凝土结构有很多微小通道或孔洞。水和其它物质能够很容易地进入内部,对粘结物、骨料和钢筋等进行侵蚀。更要注意的是,有些物质进入混凝土内部后,会发生反应,导致混凝土结构的膨胀,迫使其开裂。第三,腐蚀的三个因子,即湿气、氧气和离子(如氯离子)渗透进预应力混凝土,钢筋就会锈蚀,进一步导致混凝土的劣化。-混凝土劣化主要有三种机理:化学、物理和热应力。每一种机理或它们的综合作用,都会侵蚀混凝土结构的粘结剂、骨料和钢筋。 1化学机理 混凝土劣化的化学机理始于化学反应。周围环境中的化学物质与混凝土结构相接触时,化学物质和粘结物会发生反应。

5、这种反应弱化、溶解或改变了粘结物,它就不能再有效地使混凝土凝聚在一起。侵蚀水泥粘结物的的化学物质有:酸、碱、油脂和糖类等。 (1)酸蚀 酸的生成有自然生成和人工生产两种。自然界形成酸主要是腐烂的植物所生成人工生产的酸主要有硫酸、盐酸和硝酸等。硫酸也会在工业或市政下水管道中生成。 酸与混凝土的反应主要分为两个部骤。第一步是酸与混凝土中氢化钙及其它水合物发生化学反应,导致水泥团的溶解,降低混凝土的强度。第二步是氢氧化钙和其它可溶性物质从固体的混凝土结构中分离出来。酸蚀使混凝土失去水泥粘结性,暴露出粗糙的骨料和锈蚀的钢筋。 硫酸与混凝土中的氢氧化钙作用后,会生成强度极低的CaSO42H2O(石灰膏)

6、: Ca(OH)2H2SO4CaSO42H2O 石灰膏体积膨胀,产生内应力,使已硬化的混凝土开裂、破坏。石灰膏还会与水泥中的含水铝酸钙作用,生成含水硫铝酸钙。含水硫铝酸钙生成时,体积剧烈膨胀,混凝土就会严重开裂,这种化合物生成针状结晶CaCO3,这一过程即称之为碳化。混凝土的碳化由表层开始,通过毛细管和裂缝向内部发展,导致混凝土构件的破坏。 (2)硫酸盐的侵蚀 硫酸盐是来自于自然界和人工合成的一种化学成分。在自然界中,多种金属的硫酸盐(如钠、镁、钙和钾等)可以土封壤中发现并为地下水所溶解。在工业生产中,包括石化合、炼油、造纸、金属冶炼等工业活动中是十分普遍的。在工业和市政污水处理中也有发现硫酸

7、盐。 硫酸盐与氯盐的腐蚀相似,硫酸盐进入混凝土内部与水泥的某些成分反应,生成物吸水而体积膨胀,当膨胀应力达到一定程度时就会造成混凝土结构开裂破碎。一些火山灰(含有低钙粉煤灰)和矿渣可以提高混凝土的密实性,并可以与水泥水合时产生的碱结合,因而能急改善混凝土的抗硫酸盐性能。 (3)氯盐的腐蚀 氯盐的腐蚀是沿海混凝土建筑物和桥梁等腐蚀破坏的最重要的原因之一。氯盐来自于外部的海水、海洋大气、消冰盐等,也有可能来自于建筑过程中使用的海砂、含氯早强剂和防冻剂等,它会与混凝土中的Ca(OH)2 ,3CaO2Al2O3起反应,生成易溶的的CaCl2和带有大量结晶水,体积增大好几倍的固相化合物,造成混凝土的膨胀

8、。如果水泥中水合铝酸钙含量高于8,那么混凝土很容易受到自由氯离子的腐蚀。因此,为了提高混凝土的耐久性,不能用海砂,慎用早强剂。英国关于钢筋混凝土的规范限制抗硫酸盐水泥Cl对水泥的重量比为0.2%,早强的波特兰水泥的Cl对水泥的重量比为0.4%,并且不能加入CaCl2。美国联邦公路(FHWA)规定Cl对水泥的重量比为0.2%。此外,还要想办法降低孔隙率,增强密实性,进行涂装等,阻挡住外来的Cl渗透进混凝土内部。 (4)碱骨料的腐蚀 混凝土原材料中的水泥、外加剂、混合材和水中的碱(Na2O或K2O)与骨料中的活性成分,如氧化硅、碳酸盐等,发生反应,生成物重新排列和吸水膨胀所产生的应和诱发产生裂缝,

9、最后导致混凝土结构的破坏。日本沿海港湾钢筋混凝土建筑和桥梁建成不到10年,由于碱骨料反应就出现混凝土裂纹、剥落和钢筋锈蚀的现象。 (5)微生物的侵蚀Microbiological Attack 微生物以及水中的细菌和软体动物也会促使混凝土结构老化。大多数的细菌不会直接攻击混凝土。实则上混凝土的老化是因为细菌与混凝土组成的多种化合物进行反应而导致的。比较典型的细菌侵蚀是在污水处理系统中。细菌和污水中的成分生成硫酸,这种酸会溶解混凝土浆料,剩下暴露在外的松散粗糙的混凝料。这样就会导致钢筋的锈蚀,而锈蚀产物又会在混凝土内部膨胀导致其开裂或剥落。物理作用引起的混凝土结构劣化主要来自于外部作用。比如说设

10、备对于混凝土表面的磨蚀,混有泥砂的水流对混凝土的冲击作用,以及水进入混凝土内部后冰冻引发冻融作用等,引起混凝土强度降低,导致结构破坏。 (1)结晶和冻融作用 混凝土内的某些盐类,包括自身的或外来的,在湿度较大时,会溶解在水中,在湿度较低时结晶析出,在其结晶时按其特有的结晶学特征生长,对混凝土孔壁造成的结晶压很朋,从而引起混凝土的膨胀开裂。 寒冷地区的冻融循环也是这种反应,冻融循环越是频繁,对混凝土结构的破坏就越大。冻融主要的损害是在于冷冻时的循环。当水在粘结剂的孔隙中存在时,经过冷冻就会膨胀,在粘结剂的内部产生压力。当冰的压力超过粘结剂的强度时,粘结性失效,混凝土强度就会降低。冷冻会在混凝土表

11、面引起开裂和剥落。如果在裂缝中的冰开始解冻融化,那么这些水会引起下一次的冷冻进行,新形成的冰就会使裂缝更加扩大。在桥墩上面,冻融损害是常见的病害。 (2)外力作用 超负荷承载和物体撞击对混凝土构造物的损害非常大,钢筋混凝土会出现长度数十厘米,宽度不等的斜状裂缝和裂纹。由于受到撞击作用,混凝土保护层损坏,钢筋裸露生锈。环境介质将混凝土中的易溶成分如Ca(OH)2溶解出来,引起混凝土强度减小,pH值降低,孔隙率增大,腐蚀介质就很容易进入混凝土内部,导致混凝土结构很快就被破坏。 (3)冲蚀 混有固体份流体对混凝土结构会有冲蚀作用。当水中的固体颗粒冲击混凝土表面时,首先冲击的是混凝土粘结剂,然后才是骨

12、料聚合物。当这种水流很急时,即使固体颗粒不大,几年的时间就可以严重破坏混凝土结构。 还有一种冲蚀是化学性的冲蚀,发生在酸蚀之后如果流体持续地在酸蚀后冲刷混凝土表面,就会损坏混凝土结构。 第三种冲蚀作用是气泡的空穴现象,当急流含有空气气泡时,就会冲击混凝土使其损坏。冷热变化引起的劣化 随着温度的上升和下降,混凝土会相应地膨胀和收缩。比如说,在高温下的混凝土结构,失去热源后,几个小时后就会温度下降。这种热力膨胀和收缩会导致结构的开裂。 另外一个因素就是混凝土和钢筋的受热膨胀和收缩是不一样的,钢筋的速率要快得多。如果温度的变化急剧而很快,受热膨胀系数的不同,也会导致混凝土的开裂。-经常会碰到场地地下

13、水对混凝土有腐蚀的情况,通常是对混凝土有弱腐蚀性。可按以下措施进行防腐处理: 1.浇基础垫层,垫层表面刷两道冷底子,两道沥青胶泥; 2.基础及地面下结构刷两道冷底子,两道沥青胶泥。 冷底子配合比(质量比): 第一道冷底子:沥青30,溶剂汽油70 第二道冷底子:沥青50,溶剂汽油50 沥青胶泥配合比(质量比): 沥青:石英粉:6级石棉100:30:55 请问不同标号的混凝土与钢材的粘结力是多少?小弟找了好久,没找到,望指点下!-按锚固长度和钢筋抗拉强度及钢筋截面积反算。如果是做设计按规范计算好了,如果是研究,基本上所有讲混凝土结构基本性能的书都会将这一章,如王传志,尼尔逊江见鲸等都有.书中都会给

14、出参考文献.BS8110中有讲关于粘结力的,第66页有公式6 对于短柱,容易发生这种破坏.请问,粘结型剪切破坏的原理?为什么这种情况下就要减小柱的最大配筋率呢?谢谢!框架柱的斜截面受剪破坏形态有三种: 斜拉破坏、斜压破坏和粘结劈裂破坏。短柱和极短柱一般会产生斜拉破坏和斜压破坏,这是最不好的两种破坏形态。 介于长柱和短柱之间的柱子(Ho/ho=35),会产生粘结劈裂破坏。 粘结劈裂破坏的机理是这样的: 由于柱子的两端弯矩旋转方向是相同的,使得柱子每一侧的纵向钢筋都是一端为受拉钢筋,一端为受压钢筋。这就使得整段钢筋表面作用于混凝土的力的方向是相同的,因此,钢筋和混凝土之间需要较大的粘结力。当粘结力

15、不足后,钢筋和混凝土之间会产生相对滑移,最终产生粘结劈裂破坏。 粘结劈裂破坏一般有如下过程: 柱的两端首先各产生一条几乎平行的斜裂缝,这两条裂缝之间形成一个斜向菱形的混凝土受压体。斜裂缝和纵筋相交后,沿纵筋又会出现一些粘结破坏裂缝,随着荷载的增加,粘结裂缝连贯一体,形成通长的撕裂裂缝。粘结撕裂裂缝产生后,混凝土和钢筋之间几乎分离,相互之间难以传递力,因此,柱端钢筋的拉力会纵贯全柱,达到柱的另一端,也就是说,弯矩作用平面内的柱纵向钢筋都受拉,只有前面提到的斜向菱形的混凝土受压体和侧面钢筋受压。混凝土的压力骤然增加,最后被斜向压溃而破坏。 由于粘结劈裂破坏的主要原因是钢筋和混凝土之间的粘结破坏,纵向钢筋的配筋率太大当然是不利的。7 在非线性分析中混凝土的裂缝如何处理? 1. 裂缝的产生机制 混凝土的抗拉强度比抗压强度低得多,在不高的拉应力下就会出现裂缝。混凝土的开裂可以说是钢筋混凝土结构的最主要非线性特征之一。裂缝产生原因:荷载作用(主裂缝粘结裂缝)、塑性混凝土的裂缝(终凝前几小时)、温度收缩产生的裂缝以及温度梯度产生的裂缝。在本章,仅仅考虑荷载作用下出现裂缝及其处理方式。 在荷载作用下,当应力应变关系为直线变化阶段,混凝

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