高温效应对钢筋-混凝土动态黏结性能的影响:精细化模拟

为研究高温效应对钢筋⁃混凝土动态黏结性能的影响,建立了考虑带肋钢筋表面特征和混凝土材料非均质性的三维细观模型,与试验的破坏模式和黏结应力⁃滑移曲线进行对比,验证了细观模型的合理性。在此基础上,分析了高温下和冷却后钢筋⁃混凝土动态黏结应力⁃滑移行为的变化规律。结合数值模拟结果,建立了考虑高温效应的动态黏结强度预测公式。结果表明:细观模型能够反映变形钢筋与混凝土界面的开裂过程和黏结破坏机理;随着应变率的增加,高温下或冷却后的混凝土损伤区域逐渐减小;应变率相同时,高温下混凝土的损伤区域明显大于冷却后;随着温度的升高,高温下或冷却后试件的极限黏结强度均线性下降;相同温度环境下,应变率增加使得极限黏结强度非线性提高;预测结果与试验结果的良好吻合,说明本文提出的经验公式可以合理反映钢筋⁃混凝土动态极限黏结强度的高温效应。