植筋胶与混凝土界面结合性能的试验研究北大核心

为探究植筋胶与混凝土之间的界面结合性能,设计了混凝土植筋挤压试验方案。即在混凝土试块钻孔、注胶、植筋后,通过在钢筋顶部施加压力将植筋胶体包裹着钢筋一起压出混凝土试块。经过探索性试验后对试验方案进行了改进,使得所有试件均发生所预期的植筋胶与混凝土的界面破坏,且不出现混凝土锥体破坏。试验结果显示,植筋胶与混凝土界面的压力-滑移曲线呈明显的三阶段模式,即弹性粘结段、粘滞滑移段、摩擦滑移段。弹性粘结段的界面结合力以化学粘结力为主,黏滞滑移段的界面结合力以机械啮合力为主,摩擦滑移段的界面结合力以摩擦力为主。根据试验结果回归得到植筋胶-混凝土界面黏结滑移本构关系,可用于植筋黏结的有限元分析。     

植筋胶与混凝土界面结合性能的试验研究

为探究植筋胶与混凝土之间的界面结合性能,设计了混凝土植筋挤压试验方案。即在混凝土试块钻孔、注胶、植筋后,通过在钢筋顶部施加压力将植筋胶体包裹着钢筋一起压出混凝土试块。经过探索性试验后对试验方案进行了改进,使得所有试件均发生所预期的植筋胶与混凝土的界面破坏,且不出现混凝土锥体破坏。试验结果显示,植筋胶与混凝土界面的压力-滑移曲线呈明显的三阶段模式,即弹性粘结段、粘滞滑移段、摩擦滑移段。弹性粘结段的界面结合力以化学粘结力为主,黏滞滑移段的界面结合力以机械啮合力为主,摩擦滑移段的界面结合力以摩擦力为主。根据试验结果回归得到植筋胶-混凝土界面黏结滑移本构关系,可用于植筋黏结的有限元分析。     

植筋技术浅谈

植筋是将钢筋插入到混凝土的孔洞中,通过高强度粘结剂（植筋胶）使钢筋与混凝土产生粘结锚固力的一种技术,用这种方法锚固钢筋同原有结构中的预埋钢筋性能相同。     

浅析影响植筋质量的因素

植筋是一项针对混凝土结构连接与锚固的技术,现已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。但植筋质量参差不齐,植筋效果不容易保障。所以有必要对影响植筋质量的因素进行分析。首先介绍植筋施工的工艺流程试验方法,然后以植筋受力及破坏方式为切入点,结合试验结果就影响植筋质量的因素,包括锚固深度、基材和钢筋的干净程度、钢筋直径、粘结剂等进行逐一分析。     

植筋胶黏结性能和植筋锚固在混凝土及混凝土构件中的性能研究简介北大核心

进行了植筋胶金属套筒法、混凝土植筋约束拉拔等试验,考察了植筋胶与钢筋、植筋胶与混凝土之间的细观结构破坏特征,建立了界面黏结滑移本构关系,为进一 步的植筋锚固理论分析打下了基础。通过对植筋混凝土构件在不同基材环境、不同荷载工况下的系列试验,从宏观层面认识了混凝土植筋锚固的受力机理和破坏形态,对植筋技术的工程应用提出了相关建议。     

混凝土结构植筋粘结锚固性能的试验研究

对工程中较有代表性的环氧砂浆植筋锚固技术进行了系统的试验研究 ,试验主要内容包括环氧砂浆的基本力学性能和钢筋混凝土植筋锚固构件钢筋的粘结锚固性能。根据试验结果探讨了钢筋混凝土植筋锚固构件的破坏机理、锚固特性。     

混凝土植筋界面结合机理试验研究

针对两种品种的胶和两种粘结长度进行了混凝土植筋试件的约束拉拔试验。所有试件均发生了钢筋与胶体之间的界面破坏,与试验预期目标一致。但部分试件出现了钢筋屈服现象,说明植筋粘结长度过长。试验结果表明,钢筋-胶体界面结合力与滑移的关系可以简化为三阶段模型:粘结阶段、滑移阶段、拔出阶段。粘结阶段为线弹性段,界面结合力以化学粘结力为主,其特征是钢筋自由端位移为零。滑移阶段为抛物线段,界面结合力以机械啮合力为主。拔出阶段为下降段,界面结合力以摩擦力为主。通过对试验结果的回归分析可得到钢筋-胶体界面粘结滑移本构关系。     

植筋胶拉伸抗剪本构关系的研究

通过对钢筋与金属套筒之间采用植筋胶粘结的拉伸抗剪试验，探讨了植筋胶的粘结机理和拉伸抗剪破坏模式。在对试验结果综合分析的基础上，提出了植筋胶拉伸抗剪粘结滑移本构关系的三段式模型，为植筋锚固有限元分析提供了必要的基础。     

植筋搭接混凝土梁静力及疲劳受弯试验研究

为研究植筋锚固在混凝土构件受拉区的受力性能,进行了5根采用植筋技术进行受拉主筋搭接的钢筋混凝土梁受弯试验。其中3根试验梁先静力加载至60%设计荷载,卸载后再加载至破坏,2根试验梁承受2×106次疲劳荷载后再静力加载至破坏。静力试验结果表明,植筋搭接梁在加载再卸载后有较大的残余变形,反映了植筋胶及粘结界面的弹塑性特性。不同搭接长度的植筋搭接梁其抗弯刚度差异不大,但其开裂荷载和极限承载力却有较大差异。将植筋搭接梁的试验结果与块体试件植筋锚固单向拉拔试验的结果比较表明,在相同植筋条件下,梁式试件破坏时钢筋的应力远小于块体试件单向拉拔试件破坏时钢筋的应力。在梁底部纵筋搭接区范围有较多的交叉斜裂缝。这些现象表明基材的应力状态及植筋的混凝土保护层厚度对粘结锚固性能有很大影响。疲劳试验结果表明,在疲劳加载的早期裂缝就基本出齐,从5×105次至2×106次加载过程中裂缝发展不大,也没有新的裂缝产生。在本文的试验条件下,疲劳加载对梁的抗     

自由拉拔植筋系统的粘结滑移受力机理分析

自由拉拔植筋系统破坏时发生复杂的混合界面拔出型破坏,为了研究其粘结滑移受力机理,对该植筋系统进行了考虑粘结滑移的非线性有限元分析.根据植筋自由拉拔试验结果,建立了混合界面的粘结滑移本构关系.该本构关系考虑了有效锚固深度、钻孔直径和植筋胶等植筋参数对混合界面粘结强度和滑移的影响,全面反映了混合界面的粘结滑移性能.并进一步采用该粘结滑移本构关系,代入特定的植筋试验参数,对自由拉拔植筋系统进行了考虑粘结滑移的ANSYS有限元分析.根据有限元分析结果与试验结果的对比,证明了所建立的混合界面的粘结滑移本构关系是合理的,认识了自由拉拔植筋系统的粘结滑移受力机理并建立了相应的承载机理简化模型,认识了自由拉拔植筋系统的裂缝分布及发展规律,并进一步建立了针对自由拉拔植筋系统的承载能力极限状态设计计算公式和正常使用极限状态验算公式.     

快凝无机胶植筋锚固性能试验

基于目前有机胶普遍存在的弹性模量低、易老化、耐热性能差等问题,研制出一种高强快凝的新型无机胶。对该无机胶在水平面及竖直面混凝土基材上的植筋进行了拉拔试验,通过对比不同工况下的试验结果,探究了钢筋直径、混凝土强度、锚固深度以及植筋角度等因素对植筋锚固性能的影响。基于试验现象归纳了几种典型的破坏模式,并根据试验数据绘制了2种典型破坏模式的荷载 位移曲线,分析了植筋锚固的受力机理;从结构安全性和工程经济性角度出发,通过理论推导得出了锚固深度的近似计算公式,提出了一种简单而实用的植筋设计方法,将该方法应用于试验,并将得出的试验值与计算值进行了对比。结果表明:根据均匀剪切模型,28 d植筋试件的平均黏结强度可达19.65 MPa,甚至更高,超过《混凝土结构化学植筋技术规程》中A级胶所要求的黏结强度(11 MPa);所提出的植筋设计方法适用于各种不同工况,其锚固深度理论计算值和试验值吻合较好,可应用于今后的植筋设计中。     

Experimental study of bonded steel concrete composite structures

This paper deals with the experimental analysis of the mechanical behaviour of bonded steel-concrete composite structures. The steel girder and the concrete slab are assembled by adhesives. The effect of the main parameters, such as the adhesive nature and the irregular thickness of the adhesive joint, on mechanical performance and ultimate load is studied. Two adhesives are used in this work. The results show that the connection between the steel girder and the concrete slab ensured by epoxy adhesive is perfect and without any slip in the steel-concrete interface. In the case of the composite beam interface ensured by polyurethane, the connection is flexible. The influence of the variation in adhesive thickness, 2 mm in the transverse direction and 4 mm in the longitudinal direction, on the mechanical behaviour and ultimate force is not important. The first cracks in the concrete slab appear in the transverse direction. The experimental results show that it is possible to realise a steel concrete composite structure bonded by adhesive.     

粘钢加固混凝土的抗剪强度试验研究

在采用不同界面剂和有无螺栓锚固的处理下,研究了钢板和混凝土试块界面粘结抗剪强度。试验包括12组互为对比的粘钢混凝土试块,分析了不同界面剂、有无螺栓锚固和龄期三种因素对粘结界面抗剪强度的影响。试验结果表明:界面剂的种类对界面粘结抗剪强度影响较大;螺栓锚固对采用不同的界面剂抗剪强度的提高效果不一;随着龄期的增长,有利于提高磷酸钾镁水泥试件组的界面粘结抗剪强度,但对另外两种界面剂试件组的抗剪强度影响不大。     

钢-混凝土粘结组合结构的试验研究

针对粘结的钢-混凝土组合结构的机械性能进行试验分析。钢支架和混凝土楼板依靠粘合剂粘在一起,分析了主要参数如粘合剂性能、粘合节点的不规则厚度等对结构机械性能和极限荷载的影响。试验中采用了两种粘合剂,结果显示用环氧性粘合剂的连接性能很理想,并且在钢-混凝土结合面上没有任何滑移。用聚亚氨酯粘结剂的组合梁截面为柔性连接。粘结剂厚度的变化,横向为2mm,纵向为4mm,对机械性能和极限荷载影响并不大。混凝土楼板的第一条裂纹出现在横向。试验结果表明,依靠粘合剂连接的钢-混凝土组合结构有其实用价值。     

火灾作用下锚具对预应力钢棒锚固性能退化规律研究

为研究火灾作用下锚具对预应力（PC）钢棒锚固性能退化规律,完成65组由JXM型锚具、混凝土块、抗拉强度标准值为970 MPa的φ7高强PC钢棒及反力架组成的预应力锚固系统高温性能试验,其中29组为裸露锚具高温瞬态试验,18组为裸露锚具高温稳态试验,18组为带防火保护的锚具高温瞬态试验。研究PC钢棒应力水平（0.2~0.7）、温度（20~800℃）、防火保护措施（灌浆料封锚、涂抹防火涂料、灌浆料封锚后再涂抹防火涂料）和升温速率（10.0、26.7℃/min）对锚固性能的影响。裸露锚具高温瞬态试验结果表明：高温下锚固系统破坏模式为PC钢棒在锚具中发生滑移;PC钢棒的应力水平越高、温度越高、升温速率越大,锚固系统破坏时间越短。高温稳态试验结果表明：温度低于400℃时,锚固系统破坏模式为PC钢棒被拉断,温度高于400℃时,破坏模式为PC钢棒从锚具中滑移;高温后锚具不能再使用。带防火保护的高温瞬态试验结果表明：锚固系统破坏模式为PC钢棒从锚具中滑移,防火保护不改变锚固系统的破坏模式;与无防火保护措施相比,三种保护措施下锚固系统破坏时间均提高100%以上;若将GB 14907-2002《钢结构防火涂料》关于钢结构防火涂料厚度的要求直接应用于预应力锚具防火,将偏于不安全。     

地聚物混凝土与钢筋黏结性能研究

对24个钢筋-地聚物混凝土黏结试件进行中心拉拔试验,分析钢筋与地聚物混凝土的黏结 破坏机理,考察地聚物混凝土抗压和劈裂抗拉强度、钢筋类型、钢筋直径、混凝土保护层厚度 及钢筋黏结长度等因素对钢筋-地聚物混凝土黏结性能的影响,并与钢筋-普通水泥混凝土之间 的黏结性能进行比较。实验结果表明,当钢筋的黏结长度为5d时,相对保护层厚度c/d =3.67为 变形钢筋-地聚物混凝土中心拉拔试件破坏模式由拔出破坏向劈裂破坏转变的临界点;对于d=14 mm的钢筋-地聚物混凝土中心拉拔试件,9d的钢筋黏结长度可使钢筋屈服先于钢筋拔出或混凝土 劈裂发生。基于实验结果,还建立了变形钢筋-地聚物混凝土的黏结-滑移本构模型,采用该模 型计算得到的不同直径的变形钢筋-地聚物混凝土的黏结-滑移曲线与实测曲线接近。     

螺旋状高强预应力钢筋与混凝土粘结性能试验研究

螺旋肋钢丝、异形钢棒和光圆钢棒是近年开发的高强钢丝新品种。对112个拉拔试件进行了单调加载下的拔出试验研究,分析了3种新型高强预应力钢筋的外形特征,通过拉拔试验,探讨了其与混凝土的粘结锚固特性和受力破坏全过程,研究了影响粘结锚固性能的主要因素,并统计回归了高强预应力钢筋的锚固强度计算公式。试验研究表明,螺旋肋钢丝与异形钢棒在拔出过程中均发生明显的转动现象,荷载—滑移曲线形状均呈偏态的多峰衰减曲线,其粘结性能比光圆钢棒强而可靠,且锚固延性好,即使滑移很大时,仍能维持相当的锚固力。     

钢筋-地聚物混凝土黏结性能梁式试验研究

通过10根钢筋-地聚物混凝土梁式试件的拉拔试验,研究了箍筋间距、拉拔钢筋黏结长度对钢筋-地聚物混凝土黏结性能的影响。结果表明：当箍筋间距从150mm减小至100mm时,钢筋-地聚物混凝土之间的黏结强度增加较少,但是试件的延性明显提高;随着黏结长度增加,试件由黏结破坏变为受弯破坏;对于直径d=18mm的拉拔钢筋(变形钢筋),7d的黏结长度可使其在钢筋-地聚物混凝土界面黏结破坏前屈服。将试验结果与已有文献中的钢筋-普通水泥混凝土梁式拉拔试件以及钢筋-地聚物混凝土中心拉拔试件的试验结果进行比较后发现,所制备的地聚物混凝土与钢筋之间的黏结强度不低于相近试验条件下普通水泥混凝土与钢筋之间的黏结强度;采用梁式拉拔试验测得的钢筋与地聚物混凝土之间的黏结强度高于相同试验参数下采用中心拉拔试验获得的黏结强度。     

奥氏体不锈钢筋与混凝土黏结性能试验及有限元分析

通过11组33个奥氏体不锈钢筋混凝土中心拉拔试验,研究钢筋直径、保护层厚度、锚固长度、混凝土强度及配箍率对试件破坏现象、黏结应力-滑移曲线、极限黏结强度的影响,并与1组3个普通碳素钢筋混凝土试件、1组3个铁素体不锈钢筋混凝土试件进行对比,分析3种类型钢筋与混凝土黏结性能的差异。基于试验数据,统计回归出奥氏体不锈钢筋与混凝土黏结强度的计算公式。运用ABAQUS有限元分析软件,对不同锚固长度拔出试件进行非线性有限元模拟分析,并将模拟结果与试验结果进行对比分析。结果表明:奥氏体不锈钢筋与混凝土的极限黏结强度要略低于普通碳素钢筋,但略好于铁素体不锈钢筋;荷载-位移曲线和极限荷载值与试验所得结果吻合较好。