混凝土中钢筋极限粘结强度和锚固长度的概率模型与校准分析.pdf
《混凝土中钢筋极限粘结强度和锚固长度的概率模型与校准分析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《混凝土中钢筋极限粘结强度和锚固长度的概率模型与校准分析.pdf(107页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、分类号 TU375密级UDC混凝土中钢筋极限粘结强度和锚固长度的概率模型与校准分析学业结构工程 _混凝土中钢筋极限粘结强度和锚固长度的概率模型与校准分析摘要准确分析混凝土中钢筋的极限粘结强度和锚固长度是开展钢筋混凝土 构件承载力设计与评估的基础。当混凝土中钢筋的极限粘结强度或锚固长 度不足时,钢筋与混凝土之间会产生相对滑移,进而导致钢筋混凝土构件 开裂或节点转角过大,不仅影响钢筋混土构件的正常使用功能,而且会 降低钢筋混凝土构件的承载能力。然而,由于钢筋与混凝土之间的粘结机 理复杂、影响因素众多,而且受混凝土试件的材料特性和几何特征等因素 不确定性的影响,混凝土中钢筋的极限粘结强度存在显著的随
2、机性。同时,由于现有的极限粘结强度和锚固长度模型通常是基于特定的试验数据或模 型假定建立的,且属于确定性模型,导致在不同的条件下其计算精度和置 信水平存在较大差异。因此,研究建立混凝土中钢筋极限粘结强度和锚固 长度的概率模型,并对极限粘结强度和锚固长度的确定性模型开展概率校 准分析,对于钢筋混凝土构件的概率承载力分析与设计具有重要意义。鉴 于此,本文的主要研究目的是建立劈裂式粘结破坏情况下混凝土中钢筋极 限粘结强度和锚固长度的概率模型,并对极限粘结强度和锚固长度的传统 确定性模型开展概率校准分析,主要研究内容和结论包括:(1)基于考虑开裂混凝土残余拉应力影响的部分开裂厚壁圆筒模型,分析了混凝土
3、中钢筋极限粘结强度的形成机理,并结合454组极限粘结强 度的试验数据,分析确定了发生劈裂式粘结破坏时的临界裂缝深度以及粘 结钢筋对保护层混凝土的最大径向压应力,进而综合考虑开裂混凝土残余 拉应力、有效承压面倾角、承压面摩擦力和粘结长度等关键因素的影响,建立了混凝土中钢筋极限粘结强度的确定性分析模型。分析结果表明,该 模型不仅具有相对严谨的理论基础,而且在不同的混凝土抗压强度、相对 保护层厚度和相对粘结长度条件下均具有良好的计算精度。(2)基于454组极限粘结强度的试验数据和236组锚固长度的试验数 据,综合考虑客观不确定性和主观不确定性的影响,结合贝叶斯理论和马 尔科夫链蒙特卡洛法,分别建立了
4、混凝土中钢筋极限粘结强度和锚固长度 的概率模型,并确定了极限粘结强度和锚固长度的概率特征(包括均值、标准差、概率密度函数、累积分布函数、置信区间和置信水平等)。分析结 果表明,所建立的概率模型不仅具有良好的计算精度和适用性,而且可以 描述混凝土中钢筋极限粘结强度和锚固长度的概率分布特性。(3)基于极限粘结强度和锚固长度的概率密度函数、置信区间和置信 水平等概率特征,提出了混凝土中钢筋极限粘结强度和锚固长度的传统确 定性模型的概率校准方法。分析结果表明,混凝土抗压强度、相对保护层 厚度、相对粘结长度和钢筋屈服强度对极限粘结强度和锚固长度的传统确 定性模型的计算精度和置信水平具有显著影响。基于所提
5、出的概率校准方 法,不仅能够确定在不同的混凝土抗压强度、相对保护层厚度和相对粘结 长度条件下各确定性极限粘结强度模型的优选顺序,而且能够确定在不同 的混凝土抗压强度、相对保护层厚度和钢筋屈服强度条件下各确定性锚固 长度模型所对应的置信水平。关舞词:混凝土钢筋极限粘结强度锚固长度概率模型概率校准PROBABILISTIC MODELS AND CALIBRATIONS FOR ULTIMATE BOND STRENGTH AND DEVELOPMENT LENGTH OFREINFORCEMENT BAR IN CONCRETEABSTRACTAc c urat e anal ysis o f
6、ul t imat e bo nd st rengt h and devel o pment l engt h fo r reinfo rc ement bar in c o nc ret e are t he basic s fbr l o ad-bearing c apac it y design and eval uat io n o f reinfo rc ed c o nc ret e(RC)st ruc t ural members.I f ul t imat e bo nd st rengt h o r devel o pment l engt h is no t adeq ua
7、t el y pro vided,reinfo rc ement bar wo ul d sl ip wit h respec t t o surro unding c o nc ret e whic h l eads t o c rac k ing o f RC st ruc t ural members o r exc essive ro t at io n at RC jo int s.As a resul t,servic eabil it y perfo rmanc e and l o ad-bearing c apac it y o f RC st ruc t ural membe
8、rs wil l be det erio rat ed.Ho wever,due t o t he fac t t hat t he mec hanisms o f bo nd t ransfer are c o mpl ex and t here are numero us fac t o rs affec t ing ul t imat e bo nd st rengt h in addit io n wit h diversit ies in mat erial and geo met ric al pro pert ies o f different c o nc ret e spec
9、 imens,ul t imat e bo nd st rengt h o f reinfo rc ement bar n c o nc ret e exhibit signific ant rando mness.Furt hermo re,t he ac c urac y and c o nfidenc e l evel o f ul t imat e bo nd st rengt h and devel o pment l engt h mo del s o ft en c hange mark edl y under different c o ndit io ns,sinc e t
10、hey were devel o ped based o n vario us experiment al dat abases and mo del assumpt io ns and bel o nged t o det erminist ic mo del s.Therefo re,it is o f great signific anc e fbr pro babil ist ic l o ad-bearing c apac it y anal ysis and design o f RC st ruc t ural members t o devel o p pro babil is
11、t ic mo del s fbr ul t imat e bo nd st rengt h and devel o pment l engt h o f reinfo rc ement bar in c o nc ret e as wel l as t o eval uat e t radit io nal det erminist ic mo del s o f ul t imat e bo nd st rengt h and devel o pment l engt h in a pro babil ist ic way.The main o bjec t ives o f t his
12、researc h are t o devel o p pro babil ist ic mo del s fbr ul t imat e bo nd st rengt h and devel o pment l engt h o f reinfo rc ement bar in c o nc ret e wit h spl it t ing bo nd fail ure as wel l as t o pro po se pro babil ist ic c al ibrat io n inmet ho ds fo r t radit io nal det erminist ic mo de
13、l s o f ul t imat e bo nd st rengt h and devel o pment l engt h.Main c o nt ent s o f t his researc h are as fo l l o ws:(1)Fo rmat io n mec hanisms o f ul t imat e bo nd st rengt h o f reinfo rc ement bar in c o nc ret e were anal yzed based o n t he part l y c rac k ed t hic k-wal l ed c yl inder
14、mo del c o nsidering t he residual t ensil e st ress o f c rac k ed c o nc ret e,t hen t he c rit ic al c rac k ing dept h fo r spl it t ing bo nd fail ure and c o rrespo nding maximum radial pressure o f reinfo rc ement bar t o c o nc ret e were det ermined based o n 454 set o f experiment al dat a
15、 fbr ul t imat e bo nd st rengt h.Final l y,a det erminist ic ul t imat e bo nd st rengt h mo del was pro po sed by t ak ing int o ac c o unt t he infl uenc e o f k ey paramet ers suc h as residual t ensil e st ress o f c rac k ed c o nc ret e,effec t ive bearing angl e,fric t io n o n bearing surfa
16、c e and embedment l engt h.Ac c o rding t o anal ysis resul t s,t he pro po sed ul t imat e bo nd st rengt h mo del no t o nl y was derived wit h rigo ro us t heo ret ic al pro c ess,but al so yiel ded sat isfac t o ry c al c ul at ing ac c urac y in different c o ndit io ns o f c o nc ret e c o mpr
17、essive st rengt h,rel at ive c o nc ret e c o ver dept h and rel at ive embedment l engt h.(2)Pro babil ist ic mo del s fbr ul t imat e bo nd st rengt h and devel o pment l engt h whic h invo l ve bo t h al eat o ry and epist emic unc ert aint ies were devel o ped by means o f t he Bayesian t heo ry
18、 and t he Mark o v Chain Mo nt e Carl o met ho d based o n t he experiment al dat a o f ul t imat e bo nd st rengt h fbr 454 spec imens and devel o pment l engt h fbr 236 spec imens respec t ivel y.Then pro babil ist ic c harac t erist ic s o f ul t imat e bo nd st rengt h and devel o pment l engt h
19、(suc h as mean val ue,st andard deviat io n,pro babil it y densit y func t io n,c umul at ive dist ribut io n func t io n,c o nfidenc e int erval and c o nfidenc e l evel)were det ermined based o n t he pro po sed pro babil ist ic mo del s.Anal ysis resul t s sho w t hat t he ac c urac y and appl ic
20、 abil it y o f t he pro po sed pro babil ist ic mo del s fbr ul t imat e bo nd st rengt h and devel o pment l engt h are general l y sat isfied.Meanwhil e,t hey pro vide rat io nal ways t o desc ribe t he pro babil ist ic c harac t erist ic s o f ul t imat e bo nd st rengt h and devel o pment l engt
21、 h o f reinfo rc ement bar in c o nc ret e.(3)Pro babil ist ic c al ibrat io n met ho ds fbr t radit io nal det erminist ic mo del s o f IVul t imat e bo nd st rengt h and devel o pment l engt h were present ed based o n t he pro babil ist ic c harac t erist ic s o f ul t imat e bo nd st rengt h and
22、 devel o pment l engt h suc h as pro babil it y densit y func t io n,c o nfidenc e int erval and c o nfidenc e l evel.Ac c o rding t o anal ysis resul t s,t he ac c urac y and c o nfidenc e l evel o f t radit io nal det erminist ic mo del s fo r ul t imat e bo nd st rengt h and devel o pment l engt
23、h are sensit ive t o c o nc ret e c o mpressive st rengt h,rel at ive c o nc ret e c o ver dept h,rel at ive embedment l engt h and yiel d st rengt h o f reinfo rc ement bar.Based o n t he pro po sed pro babil ist ic c al ibrat io n met ho d,no t o nl y t he sel ec t io n o rder fo r det erminist ic
24、 ul t imat e bo nd st rengt h mo del s under different c o ndit io ns o f c o nc ret e c o mpressive st rengt h,rel at ive c o nc ret e c o ver dept h and real at ive embedment l engt h was det ermined,but al so t he c o nfidenc e l evel o f det erminist ic devel o pment l engt h mo del s was eval u
25、at ed under different c o ndit io ns o f c o nc ret e c o mpressive st rengt h,rel at ive c o nc ret e c o ver dept h and yiel d st rengt h o f reinfo rc ement bar.KEY WORDS:c o nc ret e;reinfo rc ement bar;ul t imat e bo nd st rengt h;devel o pment l engt h;pro babil ist ic mo del;pro babil ist ic
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 混凝土 钢筋 极限 粘结 强度 锚固 长度 概率 模型 校准 分析
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【曲****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【曲****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。