粘结滑移简介

型钢与混凝土之间的连接主要依靠二者的粘结锚固作用，即粘结力，这种粘结力的影响因素当然很多，导致二者之间的粘结力有大有小，变形差的存在会产生连接面上的相对滑移2100433B

前言

第一章 绪论

1.1 型钢混凝土结构的特点

1.2 型钢混凝土粘结滑移的基本概念

1.3 型钢混凝土粘结滑移性能研究的意义

1.4 型钢混凝土粘结滑移研究的基本问题

1.4.1 型钢混凝土结构和构件计算理论

1.4.2 型钢混凝土构件中的剪力传递问题

1.4.3 型钢混凝土结构中的粘结锚固问题

1.4.4 有限元或界面应力元分析中的粘结滑移本构关系问题

1.5 型钢混凝土粘结滑移研究概况

1.5.1 钢板与混凝土粘结强度的研究

1.5.2 型钢与混凝土粘结强度的研究

1.5.3 型钢与混凝土粘结滑移本构关系的研究

1.6 目前存在的主要问题

1.6.1 型钢混凝土粘结机理的揭示

1.6.2 影响型钢混凝土粘结性能的主要因素的确定

1.6.3 型钢混凝土粘结滑移本构关系的确定

第二章 型钢混凝土推出试验及其分析

2.1 推出试验研究方案

2.1.1 试件的设计与制作

2.1.2 试验测试方案

2.1.3 试验加载方案

2.2 推出试验研究结果

2.2.1 试验过程分析

2.2.2 试验P-S曲线及其特征

2.2.3 裂缝形态及发展过程

2.2.4 型钢应变测试结果及分析

2.2.5 滑移测量

2.2.6 对比试验的试验结果

第三章 型钢混凝土粘结强度分析

3.1 已有试验研究结果介绍

3.1.1 Roeder的试验

3.1.2 孙国良试验

3.2 作者的推出试验结果

3.2.1 P一S1曲线的特征点

3.2.2 粘结强度的主要影响因素

3.2.3 特征粘结强度的统计分析

3.3 粘结强度计算公式的修正

3.3.1 计算公式的验证

3.3.2 建议的粘结强度计算公式

第四章 型钢混凝土偏心受压柱的粘结滑移性能试验及其分析

4.1 概述

4.2 试件设计及制作

4.3 加荷程序及量测方案

4.3.1 试验加载方案

4.3.2 测点布置及量测方案

4.4 试验结果及分析

4.4.1 试验过程及破坏形态

4.4.2 极限承载力及变形

4.4.3 应变分析

4.4.4 侧向挠度分析

4.5 粘结滑移的测试结果与分析

4.5.1 型钢与混凝土连接面上粘结应力的分布

4.5.2 型钢与混凝土交界面的滑移分布

第五章 反复荷载下型钢高强混凝土柱抗震性能及粘结滑移退化关系

5.1 概述

5.2 试件设计及制作

5.3 加载方案及测试内容

5.4 试验结果及分析

5.4.1 试验过程及破坏形态

5.4.2 滞回曲线

5.4.3 耗能性能

5.4.4 强度衰减

5.4.5 骨架曲线

5.4.6 延性

5.4.7 粘结应力的分布

5.4.8 反复荷载下粘结应力的退化

5.4.9 反复荷载下的滑移特性

第六章 型钢混凝土粘结滑移本构关系

6.1 平均粘结强度与加载端滑移的t一S1本构关系

6.1.1 特征滑移值的统计分析

6.1.2 r-S1本构模型的描述

6.2 考虑位置函数的粘结滑移本构关系

6.2.1 不同锚固深度处的t-S曲线

6.2.2 位置函数F(x)和G(z)的确定

6.2.3 考虑位置变化的r-S本构关系

6.3 型钢混凝土偏心受压柱的粘结滑移本构关系

6.3.1 粘结滑移曲线的特征

6.3.2 粘结滑移本构模型

6.3.3 考虑位置变化的粘结滑移曲线

6.4 反复荷载下型钢高强混凝土柱的粘结滑移本构关系

6.4.1 柱根位置的粘结滑移本构关系

6.4.2 粘结滑移曲线

6.4.3 考虑位置变化的粘结滑移曲线

6.4.4 粘结滑移恢复力模型

第七章 型钢混凝土构件的ANsYs数值模拟

7.1 概述

7.2 推出试验的数值模拟

7.2.1 几何形状及尺寸

7.2.2 材料性质

7.2.3 单元类型

7.2.4 型钢混凝土粘结滑移模拟

7.2.5 试件计算参数

7.2.6 考虑位置函数的推出试件ANsYs模拟

7.3 型钢混凝土偏心受压柱的数值模拟

7.3.1 模型建立

7.3.2 计算结果分析

7.4 型钢混凝土梁的数值模拟

7.4.1 型钢混凝土梁的截面尺寸和几何参数

7.4.2 有限元模型的建立

7.4.3 计算结果分析

7.4.4 小结

第八章 型钢混凝土粘结滑移理论的工程应用

8.1 粘结锚固可靠度分析

8.1.1 极限状态方程和统计资料

8.1.2 可靠指标和可靠度分析

8.2 型钢混凝土柱的混凝土保护层厚度分析

8.2.1 临界保护层厚度的确定

8.2.2 两个方向混凝土保护层厚度的关系

8.3 考虑粘结滑移效应的偏心受压柱正截面承载力计算

8.3.1 概述

8.3.2 修正平截面假定的理论计算

8.3.3 型钢应力分析

8.3.4 偏心受压柱承载力的计算模型

8.4 型钢高强混凝土柱的轴压比限值

8.4.1 概述

8.4.2 剪跨比λ≥2.O的型钢高强混凝土柱的轴压比限值

8.4.3 剪跨比λ<2.0的型钢高强混凝土柱的轴压比限值

8.4.4 配箍率对轴压比限值的影响

8.5 型钢高强混凝土柱的受剪承载能力计算

8.5.1 影响型钢高强混凝土柱受剪承载力的主要因素

8.5.2 型钢高强混凝土柱受剪承载能力计算

参考文献2100433B

本书系统研究和探讨了型钢混凝土结构中型钢与混凝土之间的相互作用和粘结滑移机理，以及型钢混凝土粘结滑移理论在有限元数值模拟和工程设计方面的应用。全书共分八章，主要内容包括：型钢混凝土构件的推出试验，型钢混凝土偏心受压柱的粘结滑移性能试验，型钢高强混凝土柱的低周反复加载试验及其分析，动力作用下粘结滑移性能的退化规律；分析了影响型钢与混凝土粘结滑移的内在本质因素，建立了粘结强度的统计计算公式和各受力构件的粘结滑移本构关系；基于大型通用程序ANSYS平台，研究了型钢混凝土结构考虑粘结滑移效应的数值模拟技术；从工程实用的角度出发，提出了粘结锚固可靠度分析方法、型钢混凝土柱保护层厚度及正截面承载能力计算方法，以及型钢高强混凝土柱的轴压比限值和受剪承载力计算方法等。

利用材料塑性变形过程中最大切应力迹线的性质，求解塑性力学边值问题的一种方法，主要用于求解刚塑性材料的平面应变问题。金属材料的塑性变形是金属颗粒在最大切应力方向的相对滑移引起的，滑移的结果形成滑移带，它和最大剪应力迹线是重合的，所以最大切应力迹线又称滑移线。塑性变形体内的滑移线场是两族正交的曲线：一族称为α线,另一族称为β线。图1示出受内压的圆孔周围的滑移线场，α线和β线分别由不同颜色标出。

滑移线法要点

它避开非线性的塑性本构关系，而利用塑性变形过程中的特点，将问题转化为建立滑移线场，然后再由滑移线的性质找出应力分布规律。在刚塑性材料的平面应变问题中，平均正应力σ为两个正应力、之和的一半，而且最大剪应力的值等于剪切屈服极限k，k为常数。因此，只要找出平均正应力σ，便可由σ和k利用微元体的平衡条件，确立正应力分量、和剪应力分量。

在滑移线法中,通常假设材料是理想刚塑性材料,而且体积不可压缩。以θ表示α族滑移线与x轴正向的夹角，则反映平均正应力σ和θ角之间关系的公式为：

沿α线

沿β线

式中沿每一条

滑移线法性质

从亨奇应力方程可以推出滑移线的如下性质：①滑移线上平均正应力的变化和滑移线的转角成正比；②在任何两条同族滑移线间，平均正应力σ和角θ沿另族滑移线的变化都是常值；③如果滑移线的某些线段是直线、则直线上的σ、θ以及应力分量、、都是常值；④如果沿某一滑移线移动，则另一族滑移线在交点处曲率半径的变化等于沿该线所通过的距离；⑤位于两条同族滑移线间的直线滑移线段的长度相等。

滑移线场是通过平衡方程和屈服条件建立的，因而这样求出的、、是满足平衡条件的静力解。为了找到完全解，还要在滑移线场中找出满足位移速度（简称速度）边界条件的速度规律。H.盖林格于1930年根据刚塑性的本构关系和材料的不可压缩条件证明，速度方程的特征线和滑移线是重合的。如以和分别表示质点沿α族和β族滑移线的位移速度，则速度方程式为：

因此，用滑移线法不仅能计算塑性变形体内任一点的应力分量，而且也能计算速度分量，从而得到问题的完全解 。

滑移线法解题的步骤

①根据边界上的受力条件，确定边界上的σ和θ值，进而确定边界及两个不同塑性区域的交界线附近的滑移线场；②按亨奇应力方程找出塑性区内任一点的σ和θ值，进而找出任一点的

在刚塑性的平面应变问题中，经常遇到应力间断和速度间断问题。在刚塑性体形成塑性区的过程中，受拉区和受压区的交界线便是应力间断线（图2），它是两条同一名称滑移线（图2中

在平面应力和轴对称问题中，也有相应的滑移线场理论。滑移线法已被广泛应用于构件的极限设计、金属塑性成型以及土力学。近来还有些学者研究了考虑强化效应的滑移线场问题。计算机也已被用于求解滑移线场的问题。 2100433B