火灾中植筋试件极限承载力试验研究

为研究火灾下植筋试件极限承载力与受火时间的关系,进行了火灾下4个植筋试件拉拔试验.采用自制试验炉对植筋试件受火升温,当到达设定时间后,进行拉拔试验,试验中记录植筋试件的拉拔力,植筋末端位移及受火时间.试验结果表明:在受火时间不超过30 min时,15d和20d(d为钢筋直径)植筋试件的极限承载力降低程度不同,但当受火时间大于45 min后,两者的极限承载力相差不大.当受火时间超过60 min后,两种不同植筋深度植筋试件的极限承载力下降约85%.15d植筋试件和20d植筋试件分别在受火时间不超过15 min和30 min时可以保证钢筋屈服.     

钢筋植筋粘结锚固性能的拉拔试验研究

针对34组后植筋和6组预埋钢筋组成的共120个混凝土植筋试样进行了室内拉拔试验,综合对比分析表明钢筋直径、混凝土强度、锚固长度和植筋孔径是影响钢筋平均极限拉拔力与胶-混界面极限平均粘结力的重要因素;混凝土预埋筋和后植筋中钢筋平均极限拉拔力无显著变化,表明采用后植筋补强混凝土强度可以实现与预先埋设钢筋相同的效果;混凝土植筋试件主要表现出钢筋拉断、胶-混界面破坏和混凝土劈裂等三种破坏形式,并基于理论分析推导获得试件拉拔试验中出现试件劈裂破坏时钢筋极限拉拔承载力计算公式.     

无机胶植筋式后锚固连接的抗火性能

为了研究无机胶植筋式后锚固连接的抗火性能,进行了无机胶与有机胶植筋真实火灾的对比试验.在设计试件时考虑了锚固深度和植筋胶种类2种影响因素.试验时先通过杠杆对试件施加荷载,并在试验中保持恒定不变,然后按照ISO834国际标准升温曲线对试件进行升温,通过植筋梁的挠度来控制试验进程,直至植筋梁试件挠度发展较大而破坏.试验中使用高温应变片、差动式位移传感器以及热电偶来采集试验的关键数据.试验结果表明:锚固深度和植筋胶种类对植筋构件的抗火性能均有较大影响.在火灾作用下有机胶植筋最终将发生锚固破坏,破坏较突然,且耐火极限短.无机胶植筋的受弯构件,在满足一定锚固深度的前提下,在火灾作用下不会发生锚固破坏,破坏形态同一般的钢筋混凝土梁.     

火灾（高温）下植筋试件拉拔承载力试验研究

为了研究植筋试件在火灾(高温)下的力学性能,设计制作了25个植筋试件进行高温下拉拔试验.考虑10d和15 d两种植筋深度,试验中记录了混凝土内部温度、钢筋位移以及拉拔力,并对常温和高温下具有相同植筋深度植筋试件拉拔承载力进行分析.试验结果表明:温度对植筋试件承载力有很大影响,随着温度的升高,植筋试件的拉拔承载力显著下降;当温度高于350℃后,高温下植筋试件的承载力约为常温下的10%～20%.     

蒸压粉煤灰砖墙上植筋的拉拔试验及数值分析

在3个蒸压粉煤灰砖试件上对56根不同直径、锚固深度为10 d的化学植筋后锚固钢筋进行单向拉拔试验.通过测量在不同荷载等级下的钢筋滑移、钢筋应变分布并观察试件受力破坏过程,归纳化学植筋后锚固的受拉破坏模式,研究分析不同钢筋外形、不同直径对化学植筋后锚固承载力的影响.根据蒸压粉煤灰砖砌体、钢筋和胶粘剂的特点及其粘结滑移关系,建立植筋锚固的有限元分析模型,并进行有限元计算.对计算结果与试验结果进行比较,计算结果与试验结果吻合较好.     

疲劳荷载作用下植筋锚固粘结的滑移性能

为研究疲劳荷载对植筋拉拔承载力、粘结应力的影响,设计植筋直径为16~25 mm、锚固深度为10d~25d（d为植筋直径）的10组拉拔试件进行疲劳试验,试件经200万次荷载上限为0.45P_u的疲劳加载后均未破坏,施加静载至破坏。加载过程中测量植筋的应变、滑移和荷载。结果表明：疲劳荷载削弱了承载能力,试件经疲劳荷载作用后极限承载力下降,粘结应力的减小随循环加载次数增加呈对数发展趋势。分析了粘结应力与试件破坏形态的关系。对于拔出破坏的试件,达到一定植筋深度后,胶筋界面的粘结应力是控制试件破坏与否的主要因素。增加植筋直径和锚固深度,粘结应力峰值逐渐降低,沿锚固长度的应力分布曲线趋于平缓,提高了植筋整体受力性能。     

水泥基无机黏结材料植筋承载力的试验研究

通过对水泥基无机黏结材料植筋承载力的拉拔试验研究,分析了水泥基无机黏结材料植筋的破坏形态和破坏机理,讨论并给出了极限锚固承载力计算公式及建议施工锚固长度表格.通过与同条件下预埋钢筋、植筋后绑焊以及某有机黏结材料植筋承载力相比得到此水泥基无机黏结材料的工程适用性,并在实际工程中得到验证.     

磷酸盐水泥砂浆作为锚固胶的性能研究

有机锚固胶与旧混凝土具有较高的黏结强度,但是两者的界面相容性较差.而且有机锚固胶不耐高温,因此不能用于高温环境下的工程加固.为了克服有机锚固胶存在的问题,对磷酸盐水泥(magnesium phosphate cement,MPC)进行改性,使其成为一种新型锚固胶.制备了工作性能适宜锚固要求的MPC砂浆,通过钢筋拔出实验研究锚固深度对磷酸盐水泥砂浆胶锚固性能的影响,根据植筋锚固施工工艺和拉拔技术要求在现场对MPC砂浆进行了植筋实验.研究表明,临界锚固深度为钢筋直径的17.5倍时,在临界锚固深度范围内,拉拔力与锚固深度为非线性函数关系;大于临界锚固深度时,拉拔力不再增长.现场实验中带肋钢筋达到屈服,体现了MPC砂浆优良的植筋锚固性能.     

基于可靠度理论的无机胶植筋设计方法

建立了无机胶植筋极限状态方程,分别对植筋试件的粘接锚固强度、钢筋屈服强度、混凝土强度、几何尺寸、计算模式的准确性等大量试验数据进行了统计分析,确定了可靠性指标.采用一次二阶矩法(FOSM)对无机胶植筋进行了可靠度分析,分析结果表明:钢筋直径越大、混凝土强度越低,无机胶植筋所需的粘接锚固长度越长.基于以上的分析,提出了基于可靠度理论的无机胶植筋的锚固长度计算方法,计算结果与试验结果对比表明,该锚固长度计算方法可以用于混凝土植筋的设计计算.     

高温植筋试件拉拔试验研究

设计了直径20 mm、埋深20 cm、混凝土基材强度等级C25的植筋试件30个,并对在常温下、高温自然冷却后、高温下恒温加载和高温下恒载升温4种工况进行了拉拔试验.通过总结其破坏形态,测算其极限承载力、极限粘结应力和承载力损失,得出了高温自然冷却后和高温下恒温加载试件极限粘结应力和承载力损失规律,高温下恒载升温试件在不同预加载力下试件破坏的滑移变化规律;结合工程实际对高温条件下植筋结构的安全性进行了判定,给出了植筋结构抗火设计和维修加固依据,可为推广应用植筋技术提供参考.