CN110442922B - 不锈钢筋混凝土细观数值模型的建立方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了不锈钢筋混凝土细观数值模型的建立方法，包括不确定不锈钢筋混凝土细观结构组成、各细观结构的模型建立、各细观组分的本构关系及细观材料参数的确定，在确定粗骨料、砂浆、砂浆‑粗骨料界面、钢筋‑砂浆粘结界面的细观材料参数的条件下展开不锈钢筋混凝土粘结性能的细观有限元分析；本发明通过基于细观力学理论，从细观结构组成、各细观组分本构关系、细观参数的确定及边界约束的设置等方面进行了详细地表述，拟定出了二维实体建模中不锈钢筋实体结构的简化方法，研究了不锈钢筋‑砂浆基体粘结层细观材料的参数赋值方法，分析了界面性能对粘结强度的影响，结合计算结果确定粘结层抗拉强度的建议取值范围。
Description
技术领域
本发明涉及不锈钢筋混凝土领域，尤其涉及不锈钢筋混凝土细观 数值模型的建立方法。
背景技术
从19世纪末以来，钢筋混凝土广泛应用于水工结构、海工结构、 道路桥梁等基础设施的工程建设中，是工程建设中应用最为广泛的建 筑材料，混凝土碳化侵蚀、钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土耐久性的重要 因素，尤其在海洋环境及氯盐污染地区，由于钢筋混凝土结构组成的 多相、不均匀体系，加上混凝土碳化侵蚀对钢筋锈蚀进程的促进作用， 钢筋锈蚀成为钢筋混凝土构件受力性能退化的主要因素。随着我国水 利、交通等重大基础设施的大规模建设，恶劣环境条件下的钢筋混凝 土结构越来越多，一些工程开始选择性的采用不锈钢筋混凝土来提高 结构的耐久性及设计使用年限；
目前，国内有关不锈钢筋混凝土承载力的试验及理论研究相对较 少，无法形成较为系统的不锈钢筋混凝土结构设计理论，极大地限制 了不锈钢筋混凝土在工程结构中的应用，由于不锈钢筋在力学性能、 工艺性能、耐久性等方面与普通碳素钢筋有较大差异，普通钢筋混凝 土的计算理论是否适用于不锈钢筋混凝土尚不明确，开展不锈钢筋混 凝土承载力的相关研究，探究不锈钢筋混凝土结构承载力形成机理， 完善不锈钢筋混凝土结构承载力计算理论具有十分重要的前景，受限 于目前试验技术和试验设备的发展，依托于试验研究从混凝土材料内 部揭示不锈钢筋混凝土结构的力学响应机理显得较为复杂，但随着计 算机技术的快速发展，基于细观力学理论的细观数值模拟方法能够从 细观层次剖析混凝土的断裂破坏过程，能够揭示细观结构与宏观力学 性能之间的联系，因此，本发明提出不锈钢筋混凝土细观数值模型的 建立方法，以解决现有技术中的不足之处。
发明内容
针对上述问题，本发明提出不锈钢筋混凝土细观数值模型的建立 方法，本发明通过基于细观力学理论，从细观结构组成、各细观组分 本构关系、细观参数的确定及边界约束的设置等方面进行了详细地表 述，拟定出了二维实体建模中不锈钢筋实体结构的简化方法，研究了 不锈钢筋-砂浆基体粘结层细观材料的参数赋值方法，分析了界面性 能对粘结强度的影响，结合计算结果确定粘结层抗拉强度的建议取值 范围。
本发明提出不锈钢筋混凝土细观数值模型的建立方法，包括以下 步骤：
步骤一：确定不锈钢筋混凝土细观结构组成，在细观层次上将不 锈钢筋混凝土看作由不锈钢筋、粗骨料、砂浆、砂浆-粗骨料界面 (ITZ)、钢筋-砂浆粘结界面组成的复合材料；
步骤二：采用随机骨料模型进行粗骨料的生成及投放，假设粗骨 料为球形或圆形颗粒，采用Fuller曲线确定不同粒径粗骨料的体积 占比，获得最优的混凝土结构密度，然后分别计算出三维、二维下获 取各粒径粗骨料的体积占比，再计算出各粒径粗骨料颗粒数目；
步骤三：设定砂浆-粗骨料界面厚度为0.2mm；
步骤四：假设砂浆基体为等效均质体，且分布在粗骨料、砂浆- 粗骨料界面的周围；
步骤五：建立不锈钢筋二维实体模型，假定不锈钢筋为均质、各 向同性材料，然后依据钢筋生产标准对不锈钢筋实体模型进行尺寸标 定，标定钢筋内径d1、横肋高h、纵肋高h1、横肋宽b、纵肋宽a、 肋间距l等，横肋与钢筋轴线的夹角为45°；
步骤六：采用混凝土细观力学中定义砂浆-粗骨料界面的方法来 定义钢筋-砂浆粘结界面的合理性，假定钢筋-砂浆粘结界面的界面厚 度为0.2～0.5mm，且钢筋-砂浆粘结界面主要分布在不锈钢筋和砂浆 交界处；
步骤七：不锈钢筋材料采用双线性随动强化本构模型，利用 ABAQUS软件完成不锈钢筋材料本构的定义，通过材料的损伤进行模 型破坏行为的分析，假定砂浆、砂浆-粗骨料界面和钢筋-砂浆粘结界 面仅受拉伸断裂、压缩破坏，当其达到抗拉强度、抗压强度时开始产 生塑性变形，其各向同性的损伤值表征其破坏行为，默认损伤值达到 1时材料单元发生完全破坏，假定损伤值达到0.8左右时为发生严重 破坏；
步骤八：确定粗骨料、砂浆、砂浆-粗骨料界面、钢筋-砂浆粘结 界面的细观材料参数；
步骤九：对不锈钢筋混凝土的粘结性能进行细观有限元分析，包 括前处理、求解计算和后处理过程有限元分析。
进一步改进在于：所述步骤二中计算出三维、二维下获取各粒径 粗骨料的体积占比的具体方法为：利用公式(1)和(2)分别计算出 三维、二维下获取各粒径粗骨料的体积占比：
式中，Pt：粗骨料直径小于D0占总骨料的体积百分比；Dmax：最大 粗骨料粒径；Pc：混凝土试件截面上任一点具有D＜D0的范围内的概 率；Pk：所有粗骨料占混凝土总体积的体积百分比，取0.75；D：实 际所求的粗骨料粒径；D0：限定的粗骨料粒径。
进一步改进在于：所述步骤二中各粒径粗骨料颗粒数目计算公式 如公式(3)所示：
式中，Ni：粒径范围{Di,Di+1}内所求粒径粗骨料的个数；A：试件 截面面积；Ai：所求圆形粒径粗骨料的截面面积；int()：取整函数。
进一步改进在于：所述步骤八中在缺乏砂浆、混凝土细观试验数 据的情况下，水泥硬化砂浆的弹性模量、抗拉强度、抗压强度、灰水 比之间的关系，可以利用已知试验的混凝土灰水比进行砂浆细观材料 参数的计算，砂浆的细观材料参数计算公式如的结合公式(4)、(5) 和(6)所示：
Em＝1000[7.7ln(f'cm)-5.5] (4)
ftp＝1.4ln(f'cm)-1.5 (5)
式中，Em：水泥硬化砂浆的弹性模量；ftp：水泥硬化砂浆的抗拉 强度；f′cm：水泥硬化砂浆的抗压强度；c/w：水泥硬化砂浆的水灰比。
进一步改进在于：所述步骤八中砂浆-粗骨料界面的参数确定过 程为：基于混凝土细观力学建立混凝土细观单轴抗压/拉强度数值计 算模型，以界面与砂浆基体力学性能参数的比值为变量，通过数值计 算结果与试验结果的吻合程度确定界面力学性能参数。
进一步改进在于：所述步骤八中钢筋-砂浆粘结界面参数采用数 值方法进行确定，以不锈钢筋混凝土拉拔试验为基础，建立不锈钢筋 混凝土拉拔试验的二维细观数值计算模型，采用位移加载控制，在不 锈钢筋加载端的顶部施加位移荷载，施加位移荷载过程中促使混凝土 与不锈钢筋产生滑移，通过提取约束端各节点的支座反力，求合并得 到峰值荷载Pmax即粘结力，进而计算出粘结强度。
进一步改进在于：所述步骤八中粘结强度计算如公式(7)和(8) 所示：
式中：Ri：各节点支座反力，单位为N；P：加载荷载，单位为N； Pmax：峰值荷载，单位为N；n：约束端总节点数目；sd：不锈钢筋直 径，单位为mm；ld：粘结锚固长度，单位为mm；τ：粘结强度，位 为MPa。
进一步改进在于：所述步骤九在有限元分析过程中，模型边界条 件、载荷的设置需要尽量还原试件在物理试验中的真实约束、受力情 况，模型边界条件采用位移边界条件，利用位移约束实现对模型的加 载控制，进而达到对宏观物理试验的精准模拟。
进一步改进在于：所述步骤九中前处理过程有限元分析具体为： 分析问题的定义和建立砂浆基体、粗骨料、不锈钢筋、界面相的几何 模型，几何模型建立结束后进行划分网格，并赋予单元不同的材料属 性，然后对边界条件约束形式及分析步骤进行设置，分析问题的定义 包括对结构类型、分析类型、分析内容、计算精度要求、模型规模和 计算数据的大致规律。
进一步改进在于：所述步骤九中求解计算过程有限元分析具体 为：对前处理进行求解，设置求解作业，通过求解作业进行的迭代计 算，并储存历程输出结果，后处理过程有限元分析具体为：提取储存 的历程输出结果，对其进行显示或打印输出处理。
本发明的有益效果为：本发明方法通过基于细观力学理论，将不 锈钢筋混凝土可以看作为由不锈钢筋、砂浆、粗骨料、砂浆-粗骨料 界面、钢筋-砂浆粘结界面等细观组分构成的多相复合材料，通过从 细观结构组成、各细观组分本构关系、细观参数的确定及边界约束的 设置等方面进行了详细地表述，拟定出了二维实体建模中不锈钢筋实 体结构的简化方法，研究出了不锈钢筋-砂浆基体粘结层细观材料的 参数赋值方法，分析了界面性能对粘结强度的影响，结合计算结果确 定粘结层抗拉强度的建议取值范围。
附图说明
图1为本发明不锈钢筋混凝土有限元计算分析过程示意图。
图2为本发明实施例中不同体积占比下的二、三维圆形随机骨料 投放示意图。
图3为本发明实施例中月牙肋不锈钢筋二维实体转化示意图。
图4为本发明实施例中钢筋-砂浆粘结界面结构简化示意图。
图5为本发明实施例中钢筋-砂浆粘结界面抗拉强度对粘结强度 计算值的影响关系示意图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步 详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限 定。
根据图1、2、3、4、5所示，本实施例提出不锈钢筋混凝土细观 数值模型的建立方法，包括以下步骤：
步骤一：确定不锈钢筋混凝土细观结构组成，在细观层次上将不 锈钢筋混凝土看作由不锈钢筋、粗骨料、砂浆、砂浆-粗骨料界面、 钢筋-砂浆粘结界面组成的复合材料；
步骤二：采用随机骨料模型进行粗骨料的生成及投放，假设粗骨 料为球形或圆形颗粒，采用Fuller曲线确定不同粒径粗骨料的体积 占比，获得最优的混凝土结构密度，然后分别计算出三维、二维下获 取各粒径粗骨料的体积占比，再计算出各粒径粗骨料颗粒数目，计算 出三维、二维下获取各粒径粗骨料的体积占比的具体方法为：利用公 式(1)和(2)分别计算出三维、二维下获取各粒径粗骨料的体积占 比：
式中，Pt：粗骨料直径小于D0占总骨料的体积百分比；Dmax：最大粗骨 料粒径；Pc：混凝土试件截面上任一点具有D＜D0的范围内的概率； Pk：所有粗骨料占混凝土总体积的体积百分比，取0.75；D：实际所 求的粗骨料粒径；D0：限定的粗骨料粒径。
各粒径粗骨料颗粒数目计算公式如公式(3)所示：
式中，Ni：粒径范围{Di,Di+1}内所求粒径粗骨料的个数；A：试件 截面面积；Ai：所求圆形粒径粗骨料的截面面积；int()：取整函数。
步骤三：设定砂浆-粗骨料界面厚度为0.2mm；
步骤四：假设砂浆基体为等效均质体，且分布在粗骨料、砂浆- 粗骨料界面的周围；
步骤五：建立不锈钢筋二维实体模型，假定不锈钢筋为均质、各 向同性材料，然后依据钢筋生产标准对不锈钢筋实体模型进行尺寸标 定，标定钢筋内径d1、横肋高h、纵肋高h1、横肋宽b、纵肋宽a、 肋间距l等，横肋与钢筋轴线的夹角为45°；
在构建二维模型时，须将不锈钢筋进行平面实体转化，考虑不锈 钢筋表面的纵肋、横肋的几何分布状况，忽略不锈钢筋的纵肋构造， 仅考虑不锈钢筋表面的月牙肋对附近砂浆的机械咬合作用，以钢筋直 径为16mm的不锈钢筋为例，进行如图3中的月牙肋的二维简化模型， 常用尺寸月牙肋钢筋的细部尺寸如表1所示：
表1部分月牙肋钢筋细部尺寸表
步骤六：采用混凝土细观力学中定义砂浆-粗骨料界面的方法来 定义钢筋-砂浆粘结界面的合理性，假定钢筋-砂浆粘结界面的界面厚 度为0.5mm，且钢筋-砂浆粘结界面主要分布在不锈钢筋和砂浆交界 处，其结构简化示意图如图4所示；
步骤七：不锈钢筋材料采用双线性随动强化本构模型，利用 ABAQUS软件完成不锈钢筋材料本构的定义，通过材料的损伤进行模 型破坏行为的分析，假定砂浆、砂浆-粗骨料界面和钢筋-砂浆粘结界 面仅受拉伸断裂、压缩破坏，当其达到抗拉强度、抗压强度时开始产 生塑性变形，其各向同性的损伤值表征其破坏行为，默认损伤值达到 1时材料单元发生完全破坏，假定损伤值达到0.8左右时为发生严重 破坏；
步骤八：确定粗骨料、砂浆、砂浆-粗骨料界面、钢筋-砂浆粘结 界面细观材料参数；
其中，粗骨料和硬化水泥砂浆的物理力学性能指标的典型值如表 2所示：
表2粗骨料和硬化水泥砂浆的物理力学性能指标的典型值
在缺乏砂浆、混凝土细观试验数据的情况下，水泥硬化砂浆的弹 性模量、抗拉强度、抗压强度、灰水比之间的关系，可以利用已知试 验的混凝土灰水比进行砂浆细观材料参数的计算，砂浆的细观材料参 数计算公式如的结合公式(4)、(5)和(6)所示：
Em＝1000[7.7ln(f'cm)-5.5] (4)
ftp＝1.4ln(f'cm)-1.5 (5)
式中，Em：水泥硬化砂浆的弹性模量；ftp：水泥硬化砂浆的抗拉强度； f′cm：水泥硬化砂浆的抗压强度；c/w：水泥硬化砂浆的水灰比。
砂浆-粗骨料界面的参数确定过程为：在细观尺度上，砂浆-粗骨 料界面厚度虽已进行了假定，但其厚度仍然较小，并且局限于微细观 试验条件下其力学性能不容易直接测量，因此采用数值方法，基于混 凝土细观力学建立混凝土细观单轴抗压/拉强度数值计算模型，以界 面与砂浆基体力学性能参数的比值为变量，通过数值计算结果与试验 结果的吻合程度确定界面力学性能参数，砂浆-粗骨料界面弹性模量 一般为砂浆基体的60％，抗拉强度一般为砂浆基体的40％；
钢筋-砂浆粘结界面参数采用数值方法进行确定，以不锈钢筋混 凝土拉拔试验为基础，建立不锈钢筋混凝土拉拔试验的二维细观数值 计算模型，采用位移加载控制，在不锈钢筋加载端的顶部施加位移荷 载，施加位移荷载过程中促使混凝土与不锈钢筋产生滑移，通过提取 约束端各节点的支座反力，求合并得到峰值荷载Pmax即粘结力，进而 计算出粘结强度，粘结强度计算如公式(7)和(8)所示：
式中：Ri：各节点支座反力，单位为N；P：加载荷载，单位为N； Pmax：峰值荷载，单位为N；n：约束端总节点数目；sd：不锈钢筋直 径，单位为mm；ld：粘结锚固长度，单位为mm；τ：粘结强度，位 为MPa。
以钢筋直径为16mm的不锈钢筋混凝土拉拔试件为例，采用二维 细观建模，不锈钢筋纵、横肋的细部简化尺寸参数见表2.1，假定粗 骨料均为圆形颗粒，体积占比40％，骨料粒径范围为13mm。综合考虑 模型计算效率及细观有限元分析的可行性，ITZ厚度取为0.2mm，钢 筋-砂浆粘结界面厚度取为0.5mm；
模型中主要细观参数见表3所示，不同混凝土强度下砂浆基体的 材料参数如表4所示：
表3模型中主要细观参数
表4不同混凝土强度下砂浆基体的材料参数
以混凝土强度等级为C25、不锈钢筋直径为16mm、相对锚固长度 为5、相对保护层厚度为4.5的拉拔试件为例(试件编号C25D16R 4.5L5)，分别计算得到不同的钢筋-砂浆粘结界面材料参数下的粘结 强度值，如表5所示：
表5不同的钢筋-砂浆粘结界面材料参数下粘结强度计算结果
注：Eb、Em分别为SMB、砂浆的弹性模量；ftb、ftm分别为SMB、砂 浆的抗拉强度
从表5中可以看出，钢筋-砂浆粘结界面的弹性模量对粘结强度 无明显影响，但抗拉强度对粘结强度的影响较为明显，随钢筋-砂浆 粘结界面抗拉强度的值增大，粘结强度显著增加，近似呈线性关系， 当试验值的相对误差限为5％时，钢筋-砂浆粘结界面抗拉强度为砂浆 抗拉强度的44％，当取为砂浆抗拉强度的45％时，粘结强度计算结果 较试验值误差仅为1.43％；
步骤九：对不锈钢筋混凝土的粘结性能进行细观有限元分析，包 括前处理、求解计算和后处理过程有限元分析，有限元分析过程中， 模型边界条件、载荷的设置需要尽量还原试件在物理试验中的真实约 束、受力情况，模型边界条件采用位移边界条件，利用位移约束实现 对模型的加载控制，进而达到对宏观物理试验的精准模拟；前处理过 程有限元分析具体为：分析问题的定义和建立砂浆基体、粗骨料、不 锈钢筋、界面相的几何模型，几何模型建立结束后进行划分网格，并 赋予单元不同的材料属性，然后对辩解条件约束形式及分析步骤进行 设置，分析问题的定义包括对结构类型、分析类型、分析内容、计算 精度要求、模型规模和计算数据的大致规律；求解计算过程有限元分 析具体为：对前处理进行求解，设置求解作业，通过求解作业进行的 迭代计算，并储存历程输出结果，后处理过程有限元分析具体为：提 取储存的历程输出结果，对其进行显示或打印输出处理，完成不锈钢 筋混凝土细观数值模型的建立。
本发明方法通过基于细观力学理论，将不锈钢筋混凝土可以看作 为由不锈钢筋、砂浆、粗骨料、砂浆-粗骨料界面、钢筋-砂浆粘结界 面等细观组分构成的多相复合材料，通过从细观结构组成、各细观组 分本构关系、细观参数的确定及边界约束的设置等方面进行了详细地 表述，拟定出了二维实体建模中不锈钢筋实体结构的简化方法，研究 出了不锈钢筋-砂浆基体粘结层细观材料的参数赋值方法，分析了界 面性能对粘结强度的影响，结合计算结果确定粘结层抗拉强度的建议 取值范围。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业 的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和 说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围 的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要 求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及 其等效物界定。
Claims (10)
1.不锈钢筋混凝土细观数值模型的建立方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：确定不锈钢筋混凝土细观结构组成，在细观层次上将不锈钢筋混凝土看作由不锈钢筋、粗骨料、砂浆、砂浆-粗骨料界面、钢筋-砂浆粘结界面组成的复合材料；
步骤二：采用随机骨料模型进行粗骨料的生成及投放，假设粗骨料为球形或圆形颗粒，采用Fuller曲线确定不同粒径粗骨料的体积占比，获得最优的混凝土结构密度，然后分别计算出三维、二维下获取各粒径粗骨料的体积占比，再计算出各粒径粗骨料颗粒数目；
步骤三：设定砂浆-粗骨料界面厚度为0.2mm；
步骤四：假设砂浆基体为等效均质体，且分布在粗骨料、砂浆-粗骨料界面的周围；
步骤五：建立不锈钢筋二维实体模型，假定不锈钢筋为均质、各向同性材料，然后依据钢筋生产标准对不锈钢筋实体模型进行尺寸标定，标定钢筋内径d1、横肋高h、纵肋高h1、横肋宽b、纵肋宽a、肋间距l等，横肋与钢筋轴线的夹角为45°；
步骤六：采用混凝土细观力学中定义砂浆-粗骨料界面的方法来定义钢筋-砂浆粘结界面的合理性，假定钢筋-砂浆粘结界面的界面厚度为0.2～0.5mm，且钢筋-砂浆粘结界面主要分布在不锈钢筋和砂浆交界处；
步骤七：不锈钢筋材料采用双线性随动强化本构模型，利用ABAQUS软件完成不锈钢筋材料本构的定义，通过材料的损伤进行模型破坏行为的分析，假定砂浆、砂浆-粗骨料界面和钢筋-砂浆粘结界面仅受拉伸断裂、压缩破坏，当其达到抗拉强度、抗压强度时开始产生塑性变形，其各向同性的损伤值表征其破坏行为，默认损伤值达到1时材料单元发生完全破坏，假定损伤值达到0.8左右时为发生严重破坏；
步骤八：确定粗骨料、砂浆、砂浆-粗骨料界面、钢筋-砂浆粘结界面的细观材料参数；
步骤九：对不锈钢筋混凝土的粘结性能进行细观有限元分析，包括前处理、求解计算和后处理过程有限元分析。
2.根据权利要求1所述的不锈钢筋混凝土细观数值模型的建立方法，其特征在于：所述步骤二中计算出三维、二维下获取各粒径粗骨料的体积占比的具体方法为：利用公式(1)和(2)分别计算出三维、二维下获取各粒径粗骨料的体积占比：
式中，Pt：粗骨料直径小于D0占总骨料的体积百分比；Dmax：最大粗骨料粒径；Pc：混凝土试件截面上任一点具有D＜D0的范围内的概率；Pk：所有粗骨料占混凝土总体积的体积百分比，取0.75；D：实际所求的粗骨料粒径；D0：限定的粗骨料粒径。
3.根据权利要求1所述的不锈钢筋混凝土细观数值模型的建立方法，其特征在于：所述步骤二中各粒径粗骨料颗粒数目计算公式如公式(3)所示：
式中，Ni：粒径范围{Di,Di+1}内所求粒径粗骨料的个数；A：试件截面面积；Ai：所求圆形粒径粗骨料的截面面积；int()：取整函数。
4.根据权利要求1所述的不锈钢筋混凝土细观数值模型的建立方法，其特征在于：所述步骤八中在缺乏砂浆、混凝土细观试验数据的情况下，水泥硬化砂浆的弹性模量、抗拉强度、抗压强度、灰水比之间的关系，可以利用已知试验的混凝土灰水比进行砂浆细观材料参数的计算，砂浆的细观材料参数计算公式如的结合公式(4)、(5)和(6)所示：
Em＝1000[7.7ln(f'cm)-5.5] (4)
ftp＝1.4ln(f'cm)-1.5 (5)
式中，Em：水泥硬化砂浆的弹性模量；ftp：水泥硬化砂浆的抗拉强度；f′cm：水泥硬化砂浆的抗压强度；c/w：水泥硬化砂浆的水灰比。
5.根据权利要求1所述的不锈钢筋混凝土细观数值模型的建立方法，其特征在于：所述步骤八中砂浆-粗骨料界面的参数确定过程为：基于混凝土细观力学建立混凝土细观单轴抗压/拉强度数值计算模型，以界面与砂浆基体力学性能参数的比值为变量，通过数值计算结果与试验结果的吻合程度确定界面力学性能参数。
6.根据权利要求1所述的不锈钢筋混凝土细观数值模型的建立方法，其特征在于：所述步骤八中钢筋-砂浆粘结界面参数采用数值方法进行确定，以不锈钢筋混凝土拉拔试验为基础，建立不锈钢筋混凝土拉拔试验的二维细观数值计算模型，采用位移加载控制，在不锈钢筋加载端的顶部施加位移荷载，施加位移荷载过程中促使混凝土与不锈钢筋产生滑移，通过提取约束端各节点的支座反力，求合并得到峰值荷载Pmax即粘结力，进而计算出粘结强度。
7.根据权利要求6所述的不锈钢筋混凝土细观数值模型的建立方法，其特征在于：所述步骤八中粘结强度计算如公式(7)和(8)所示：
式中：Ri：各节点支座反力，单位为N；P：加载荷载，单位为N；Pmax：峰值荷载，单位为N；n：约束端总节点数目；sd：不锈钢筋直径，单位为mm；ld：粘结锚固长度，单位为mm；τ：粘结强度，位为MPa。
8.根据权利要求1所述的不锈钢筋混凝土细观数值模型的建立方法，其特征在于：所述步骤九在有限元分析过程中，模型边界条件、载荷的设置需要尽量还原试件在物理试验中的真实约束、受力情况，模型边界条件采用位移边界条件，利用位移约束实现对模型的加载控制，进而达到对宏观物理试验的精准模拟。
9.根据权利要求1所述的不锈钢筋混凝土细观数值模型的建立方法，其特征在于：所述步骤九中前处理过程有限元分析具体为：分析问题的定义和建立砂浆基体、粗骨料、不锈钢筋、界面相的几何模型，几何模型建立结束后进行划分网格，并赋予单元不同的材料属性，然后对边界条件约束形式及分析步骤进行设置，分析问题的定义包括对结构类型、分析类型、分析内容、计算精度要求、模型规模和计算数据的大致规律。
10.根据权利要求1所述的不锈钢筋混凝土细观数值模型的建立方法，其特征在于：所述步骤九中求解过程有限元分析具体为：对前处理进行求解，设置求解作业，通过求解作业进行的迭代计算，并储存历程输出结果，后处理过程有限元分析具体为：提取储存的历程输出结果，对其进行显示或打印输出处理。
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