(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211019103.3 (22)申请日 2022.08.24 (71)申请人 武汉理工大 学 地址 430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路 122号 (72)发明人 范小春　张澳　郑锋利　张浩　 秦想姣　邵潭　徐伟　 (74)专利代理 机构 武汉开元知识产权代理有限 公司 42104 专利代理师 冯超　李阿娇 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 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 (57)摘要 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。 权利要求书3页 说明书11页 附图7页 CN 115455667 A 2022.12.09 CN 115455667 A 1.一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， 其特征在于所述 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。 2.根据权利要求1所述的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， 其特征在于所述的步骤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： s≤s1 下降段： s1＜s≤s3 残余段： τ ＝ τ3 s＞s3 式中： τ、 s—粘结应力及与所述粘结应力对应的滑 移； τ1、 s1—上升段截止点对应的极限粘结应力及与所述极限粘结应力对应的滑 移； τ3、 s3—下降段截止点对应的粘结应力及与所述粘结应力对应的滑 移； α —通过试验确定的系数； p—下降段衰减系数； 所述GFRP/钢绞线复合筋粘结 ‑滑移模型包括微滑移段、 滑移段、 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： 微滑移段： s≤s′1 滑移段： s′1<s≤s′2 下降段： τ ＝ τ ′2[1‑β(s/s′2‑1)]s′2<s≤s′3 残余段： s>s′3 式中： τ、 s—粘结应力及与所述粘结应力对应的滑 移； τ′1、 s′1—微滑移段截止点对应的粘结应力及与所述粘结应力对应的滑 移； τ′2、 s′2—滑移段截止点对应的粘结应力及与所述粘结应力对应的滑 移；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115455667 A 2τ′3、 s′3—残余段起始点对应的粘结应力及与所述粘结应力对应的滑 移； α 、 β 、 δ、 ω、 ρ 、 θ — —曲线系数， 由试验数据确定的参数值； e‑指数函数。 3.根据权利要求1所述的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， 其特 征在于所述的步骤S2具体包括以下步骤： S21将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的玄武岩筋废旧钢纤 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； S22基于粘结滑移机理分析， 根据S21步骤 的对比结果， 设计得到玄武岩筋废 旧钢纤维 混凝土粘结 ‑滑移本构模型 的下降段计算公式， 从而得到玄武岩筋废旧钢纤维混凝土粘结 滑移全阶段的本构模型的计算公式： 上升段： s≤s1 下降段： s1<s≤sr 残余段： s＞sr 式中： τ、 s—粘结应力及与所述粘结应力对应的滑 移； τ1、 s1—上升段截止点对应的极限粘结应力及与所述极限粘结应力对应的滑 移； τr、 sr—下降段截止点粘结应力及其对应的滑 移； α、 β′、 γ、 δ、 ω、 ρ、 θ—根据试验数据确定的曲线修正系数， 其中α≤1； β ＜1； γ＜4； δ＜ 3； ω＜1； ρ ＜2； ‑1≤θ＜0； e‑指数函数。 4.根据权利要求1所述的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， 其特 征在于所述的步骤S3具体包括以下步骤： S31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， 求出所述每个混凝土 试件对应的系数α 、 β ′、 γ、 δ、 ω、 ρ 、 θ 的数值； S32取多个混凝土试件对应的系数α 的取平均值、 β ′的平均值、 γ的平均 值、 δ 的平均 值、 ω的平均值、 ρ 的平均值、 θ 的平均值， 并将求得的所述平均值代入S22 步骤的修正 公式中， 得 到玄武岩筋废旧钢纤维混凝 土的粘结 ‑滑移本构模型的计算公式： 上升段： s≤s1 下降段： s1<s≤sr 残余段： s＞sr 式中： τ、 s—粘结应力及与所述粘结应力对应的滑 移； τ1、 s1—上升段截止点对应的极限粘结应力及与所述极限粘结应力对应的滑 移； τr、 sr—下降段截止点粘结应力及其对应的滑 移；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115455667 A 3