高强不锈钢绞线网与ECC黏结-滑移关系模型

高强不锈钢绞线网与ECC的黏结是二者协同工作的基础，且黏结 滑移关系模型是其黏结性能的综合反映，故通过对17组51个高强不锈钢绞网增强ECC薄板试件进行单边拉拔试验，研究横向钢绞线间距、纵向钢绞线直径和相对锚固长度等因素对钢绞线网在ECC中黏结性能的影响规律。试验结果表明，横向钢绞线的设置可使黏结破坏由脆性破坏转变为延性破坏；高强不锈钢绞线网与ECC的黏结滑移曲线可分为5个阶段，分别为上升段、微降段、延性强化段、下降段和残余段。基于试验结果，对钢绞线网在ECC中的黏结破坏特征和黏结 滑移机理进行分析，在相关黏结-滑移关系模型的基础上，提出钢绞线网与ECC的黏结 滑移关系模型，并进行模型参数分析。所提模型及模型参数计算公式与试验结果吻合良好，能较好地反映钢绞线网与ECC的界面黏结滑移特征。     

压型钢板钢-混凝土组合楼盖的抗火性能

对于压型钢板钢一混凝土组合结构，分析了结构钢和混凝土的高温材性特性以及压型钢板与混凝土的粘结强度随温度变化的规律，总结了高温下影响组合楼盖抗火性能的因素。     

FRP-混凝土界面粘结滑移本构模型

FRP-混凝土界面的粘结滑移关系是FRP加固混凝土结构受力分析的基础。由于FRP-混凝土界面受力情况的特殊性,通常很难通过试验直接获得粘结滑移关系,因而现有的粘结滑移本构模型或多或少存在一些问题。本文根据作者提出的细观单元有限元研究的结果,建议了一组新的界面本构模型以及界面剥离强度计算公式。根据本构模型简化程度不同,分别命名为:精确模型、简化模型和双线性模型。其中精确模型可以考虑不同界面胶层刚度的影响,简化模型和双线性模型则适用于一般界面粘结胶层。通过与大量界面试验结果的对比表明,本文建议的模型可以准确预测界面的剥离强度和剥离过程,且精度优于现有各模型。     

钢管混凝土粘结滑移本构关系理论研究

钢管混凝土中钢管与混凝土之间的粘结强度和粘结滑移备受关注.国内外对钢管混凝土粘结滑移的研究较多,但主要侧重于粘结强度的研究,而对粘结滑移本构关系的研究相对较少;而且目前钢材和混凝土的本构关系均已经比较明确,钢管混凝土粘结滑移的本构方程尚无定论.从理论上推导了钢管与混凝土粘结滑移的本构关系,讨论了钢管混凝土粘结滑移本构关系的建立方法.为进一步研究钢管混凝土的粘结滑移本构关系提供了理论依据.     

低温下混凝土中钢筋锚固性能的试验研究

通过锚杆拉力计控制加载,进行中心直接拔出试验,得出四个不同温度段下变形钢筋与混凝土的粘结滑移曲线;揭示-25℃~15℃间温度变化对粘结强度的影响规律;同时得出不同混凝土强度(C20、C30、C40)、相对锚固长度恒定(la/d=5)且钢筋直径不同(12 mm、14 mm、16 mm)对粘结强度的影响,进一步验证了之前的试验研究。     

BFRP筋与分级粒径河砂ECC粘结滑移性能试验研究

通过玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋/高延性水泥基复合材料(ECC)的中心拉拔试验,分析了分级粒径ECC和BFRP筋表面形式及直径对BFRP筋/ECC粘结性能及粘结-滑移曲线的影响。结果表明,BFRP筋/ECC的破坏模式分为BFRP筋拔出破坏和BFRP筋拉伸破坏。选取BFRP筋/ECC粘结-滑移曲线中的残余波浪段各峰值应力点,采用拟合直线斜率的绝对值|k|表征ECC对BFRP筋横肋的磨损程度,当|k|值≥0.144时,BFRP筋横肋会被完全磨损,当|k|值＜0.144时,BFRP筋横肋会被磨损至与填充其凹陷的ECC齐平。BFRP筋/ECC的平均粘结强度随骨料粒径的变化并不显著,分级粒径ECC可使BFRP筋/ECC的平均粘结强度提高3.2%~9.6%,采用骨料粒径为0.15~0.3 mm的BFRP筋/ECC粘结性能最优。BFRP筋的直径越大,BFRP筋/ECC的平均粘结强度越小,BFRP筋直径为12 mm的BFRP筋/ECC平均粘结强度与BFRP筋直径为8 mm、10 mm的BFRP筋/ECC相比降低分别约8.2%、4.4%。采用浅螺纹BFRP筋的BFRP筋/ECC,平均粘结强度下降83.7%,但其整体粘结应力变化较为平稳,对ECC和BFRP筋的损伤程度均最小。减小BFRP筋直径、ECC骨料粒径,或BFRP筋/ECC自由端处BFRP筋的肋深,有助于提高BFRP筋/ECC的粘结性能及稳定性。     

钢筋与钢纤维混凝土的黏结滑移性能及其关系模型

基于内贴应变片的钢筋与钢纤维混凝土局部黏结试件的拉拔试验,研究钢筋与不同强度钢纤维混凝土的黏结性能。通过对实测钢筋应变的分析,建立了以三次多项式表达的黏结应力分布函数,得到了各级荷载作用下钢筋与钢纤维混凝土黏结应力和相对滑移沿黏结区段的分布,进一步分析了钢纤维和混凝土强度对黏结性能的影响。结果表明,随钢纤维的体积率和混凝土强度的增大,黏结试件加载端附近的黏结应力提高,黏结应力极值总体向加载端靠拢;同时,加载端与自由端的滑移减小。最后,提出了能够较好反映钢筋与钢纤维混凝土受力过程的黏结-滑移关系模型。     

钢丝绳与3D打印水泥基复合材料的黏结性能

为研究钢丝绳与3D打印水泥基复合材料之间的黏结性能,以钢丝绳直径和打印成型方式为研究参数,设计开展拉拔试件试验研究,测试了钢丝绳与3D打印水泥基复合材料的黏结 滑移曲线,分析了黏结性能的变化规律和黏结破坏模式,基于钢丝绳与打印材料交界面的空间关系研究了黏结性能的变化机制,建立了钢丝绳与3D打印水泥基复合材料的黏结 滑移模型。研究结果表明：钢丝绳与3D打印水泥基复合材料的黏结破坏主要为拔出破坏;当钢丝绳直径相同时,采用3D打印制作的试件,其黏结强度低于模板浇筑试件的黏结强度,平行打印、斜向打印、垂直打印的黏结强度分别为模板浇筑试件的74%、66%、43%;在相同的试件成型方式下,随着钢丝绳直径的增大,黏结强度有所下降;钢丝绳拔出过程中伴随着明显的转动,采用高斯多峰模型可以很好地描述黏结 滑移曲线的波形下降规律。     

盐腐蚀环境下内嵌FRP筋加固混凝土界面黏结性能试验研究

为了研究盐腐蚀环境下内嵌FRP筋加固混凝土界面的黏结性能,对27个内嵌FRP筋加固混凝土试件进行盐腐蚀后的单端拉拔试验,分析试件的受力过程和破坏模式,研究内嵌FRP筋黏结长度、腐蚀时间和FRP筋类型对界面黏结性能的影响。结果表明：盐腐蚀的试件破坏模式分为结构胶劈裂、FRP筋拉断和结构胶劈裂且FRP筋弯折等3种,且以结构胶劈裂破坏为主。盐腐蚀环境下内嵌FRP筋混凝土试件的黏结应力与黏结长度、破坏模式与腐蚀时间有关。盐腐蚀环境会影响混凝土、黏结材料及FRP筋的力学性能,加剧黏结界面失效破坏。腐蚀时间为30 d和90 d的内嵌BFRP筋加固混凝土试件的耐盐腐蚀能力高于内嵌GFRP筋加固混凝土试件的,腐蚀时间为60 d的内嵌GFRP筋加固混凝土试件的耐盐腐蚀能力优于内嵌BFRP筋试件的。根据试验数据拟合了盐腐蚀环境下内嵌FRP筋加固混凝土界面黏结-滑移本构关系,其拟合优度达到0.988 0。     

变形钢筋与混凝土黏结性能数值模拟与计算

对现有的几种钢筋混凝土黏结-滑移本构关系进行比较和分析,并选用一种包含构件约束条件且在函数形式上连续的黏结-滑移本构关系。将构件沿钢筋锚固长度方向划分成有限个微段,并采用递推迭代的数值计算方法,使沿着钢筋长度方向的每一微段都满足该本构关系,通过反复迭代使沿锚固长度方向的钢筋应力及黏结应力满足边界条件,从而得到每一滑移对应的钢筋应力,比较快速且方便计算求得构件的荷载-位移响应曲线。为验证本构关系的正确性及计算方法的合理性,使用该本构关系及计算方法对几组试验数据进行了计算与比较验证。对各国规范的锚固长度计算公式及迭代计算的锚固长度进行了变量分析并进行比较。结果表明:计算结果与试验结果吻合良好; 选用的本构关系函数具有连续性,使得迭代能够稳定收敛,且由于计算的高效性,容易计算得到既定条件下的钢筋极限锚固长度; 各国规范计算锚固长度均偏于安全,但中国规范安全储备最低。