[发明专利]一种玄武岩筋废旧钢纤维混凝土粘结-滑移本构模型的计算方法

说明书

本发明公开一种玄武岩筋废旧钢纤维混凝土粘结‑滑移本构模型的计算方法，包括以下步骤：按照现有理论，建立玄武岩筋废旧钢纤维混凝土粘结‑滑移本构模型；基于粘结滑移机理分析，引入β、γ修正系数对玄武岩筋废旧钢纤维混凝土粘结‑滑移本构模型下降段计算公式进行修正；基于玄武岩筋废旧钢纤维混凝土试件的粘结性能试验结果，求解相关系数得出玄武岩筋废旧钢纤维混凝土粘结‑滑移本构模型计算公式；本发明对现有理论模型计算公式进行修正，在粘结滑移机理分析的基础上，重点对下降段进行修正，增加了模型的适用性，提高了粘结‑滑移本构模型计算的精准度。

技术领域

本发明涉及玄武岩筋混杂钢纤维混凝土技术领域，具体涉及一种玄武岩筋废旧钢纤维混凝土粘结-滑移本构模型的计算方法。

背景技术

玄武岩纤维筋(Basalt Fiber Reinforced Plastic，简称BFRP)，是以玄武岩矿石作为基本材料，将其破碎加入熔窑，在高温状态下熔融后，经过拉伸、挤压等工艺形成的一种纤维增强聚合筋；相比普通钢筋，BFRP筋具有强度高、质量轻、耐腐蚀、抗疲劳、绝缘等多方面优点，其在碱性环境下仍能保持良好的基本力学性能，因此在构建筑物等领域的应用前景广阔。

近年来，汽车保有量不断提高，由此产生的废旧轮胎处理问题日趋严重，现阶段使用工业回收技术将废旧轮胎进行切割粉碎，通过工业回收处理工艺，废旧轮胎中可以分离出橡胶颗粒、橡胶块、废旧钢纤维(Recycled Steel Fiber,RSF)等材料；已有专家学者在混凝土基体中掺入再生轮胎钢纤维即从回收轮胎中提取的废旧钢纤维(Recycled TyreSteel Fiber，简称RTSF)，以研究其力学性能；结果表明，RTSF能够较大程度地提高混凝土的抗压强度和韧性；因此，掺入了从回收轮胎中提取的废旧钢纤维的混凝土即RTSF混凝土是一种极具发展潜力的新型混凝土材料。

目前，国内外学者分别研究过玄武岩纤维筋混凝土结构或废旧钢纤维混凝土结构的部分基本力学性能，但对玄武岩筋混杂废旧钢纤维混凝土这种新结构体系的研究较少，由于玄武岩纤维筋不论是在外观和表面形态上，还是在材料特性等方面，与普通钢筋相比，均存在较大差异，其能否与掺入了从回收轮胎中提取的废旧钢纤维的混凝土很好地结合在一起，共同抵抗外部荷载，值得去深入的研究，因而现阶段较多的专家学者开展玄武岩纤维筋与掺入了从回收轮胎中提取的废旧钢纤维的混凝土之间的粘结滑移关系的研究。

发明内容

本发明目的是提供一种玄武岩筋废旧钢纤维混凝土粘结-滑移本构模型的计算方法。

为实现以上目的，本发明技术方案为：

一种玄武岩筋废旧钢纤维混凝土粘结-滑移本构模型的计算方法，包括以下步骤：

S1通过玄武岩筋废旧钢纤维混凝土试件的粘结性能试验，得到玄武岩筋废旧钢纤维混凝土粘结滑移曲线；

S2将所述玄武岩筋废旧钢纤维混凝土粘结滑移曲线与现有混凝土粘结-滑移理论模型的粘结滑移曲线进行对比；

对现有混凝土粘结-滑移理论模型的粘结滑移曲线系数β进行修正,得到曲线修正系数β′；然后引入修正后的曲线修正系数β′，并引入曲线修正系数γ，设计得到玄武岩筋废旧钢纤维混凝土粘结-滑移本构模型下降段的计算公式；

S3基于玄武岩筋废旧钢纤维混凝土试件的粘结性能试验结果，求解相关系数得出玄武岩筋废旧钢纤维混凝土粘结-滑移本构模型的计算公式。

进一步的是，所述的步骤S2中，现有混凝土粘结-滑移理论模型包括：改进的BPE模型和GFRP/钢绞线复合筋粘结-滑移模型；其中，

所述改进的BPE模型包括上升段、下降段和残余段；所述模型各阶段的粘结-滑移本构模型的计算公式为：

上升段：

下降段：