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型钢-ECC结构将型钢置于钢筋混凝土中,使型钢、钢筋笼(纵筋和箍筋)和ECC发挥协同效应,用以抵抗外部作用,这是一种新型建筑材料结构形式,兼顾了ECC延性特点以及优化结构性能,旨在改善混凝土自身缺乏高延性而导致极限荷载下的脆性破坏,增强结构性能,进而提升结构寿命。目前对型钢-ECC结构的研究主要集中于承载力和变形性能等方面,对其粘结滑移性能、ECC界面对粘结滑移机理影响等研究相对较少,特别是将ECC延性的性能和粘结滑移运用于ABAQUS的数值模拟的研究鲜见报道。而聚乙烯(PE)不仅影响ECC的延性,其特殊的界面特性对于结构粘结滑移性能影响也反映了ECC多裂缝发展的特性。因此,本文以型钢-ECC推出试件为研究对象,结合理论、试验和数值模拟的研究方法,对其进行综合分析,具体的研究内容主要有:(1)以体积配箍率、型钢保护层厚度、埋置长度和ECC强度这四个因素为变量,分别设计和制备了9个型钢-ECC试件。通过观察试件破坏形态以及裂缝开展情况,对其进行相应的归纳总结,同时,通过千分表测得加载端荷载-滑移曲线,并对此曲线的变化规律进行总结。(2)结合试验数据分析上述四个因素对粘结强度的影响,进而给出了特征滑移值和特征平均粘结强度的公式。(3)借助有限元方法对型钢-ECC推出试件进行模拟分析。首先结合该试件粘结应力-滑移基准本构关系,由此深入了解该试验的型钢-ECC粘结界面应力的具体分布情况,从而验证在不同影响因素之下型钢与ECC粘结强度所受到的影响;在此基础上借助有限元方法开展变量研究,更加深入了解和揭示粘结滑移性能的力学机理,为型钢-ECC整体结构的数值模拟分析提供了有利的参考依据。(4)在ABAQUS分析中,分别按考虑型钢与ECC之间的粘结滑移和不考虑型钢与ECC之间的滑移两种情况分析短梁的裂缝开展状况、破坏形态、承载力、荷载-跨中挠度曲线、延性和钢筋及型钢应变,结果表明:考虑型钢与ECC之间的粘结滑移短梁的模拟结果与试验结果吻合度较好。