高温后普通混凝土与细晶粒钢筋粘结性能试验研究

通过对48个普通混凝土与细晶粒钢筋粘结锚固试件的拔出试验,系统地研究了高温后粘结锚固的特点和影响粘结锚固强度的主要因素。钢筋混凝土试件的受热温度分别为20,200,400,600℃,冷却方式为空气中自然冷却,加载方式为单向拉拔。试验考虑了锚固长度、配箍率以及温度的影响,分析了各种参数对高温后钢筋与混凝土粘结性能的影响规律,研究了高温对混凝土抗拉强度和粘结锚固强度的影响,并讨论了高温后混凝土抗拉强度和粘结锚固强度的关系。     

高温后HRB高强钢筋粘结锚固性能的试验研究

对高温后45个HRB高强钢筋与混凝土粘结锚固试件进行拔出试验,研究高温后高强钢筋粘结锚固的特点和影响粘结锚固强度的主要因素。钢筋混凝土试件的受热温度分别为200,400,600℃,冷却方式为空气中自然冷却,加载方式为单向拉拔。试验考虑混凝土强度、锚筋屈服强度、配箍率的影响,分析各种参数对高温后高强钢筋粘结性能的影响规律,并指出高温后高强钢筋的粘结锚固机理和普通钢筋的粘结锚固机理大致相同。     

高温后钢筋混凝土粘结性能试验研究

为了提高建筑物火灾后加固设计的可靠性,探究高温后钢筋混凝土的粘结性能成为过火后钢筋混凝土性能研究的关键。通过中心拔出试验,研究了经历不同温度后钢筋和混凝土粘结性能的变化情况,得到不同温度下的τ-s曲线,并给出温度因素影响下的粘结应力-滑移本构方程。     

玄武岩纤维混凝土与钢筋粘结锚固性能试验与分析

为了研究玄武岩纤维混凝土(BFRC)与钢筋粘结锚固性能,对18个中心拔出试件和9个梁式试件进行加载试验,获得各级荷载下加载端、自由端滑移量及钢筋应变,得到了粘结应力-滑移曲线和粘结应力沿锚固长度的曲线分布。试验结果表明:随着玄武岩纤维的掺入,钢筋与混凝土粘结锚固性能未表现出有利影响,极限粘结强度有所降低;掺入长度为25mm纤维的混凝土与钢筋的极限粘结强度优于掺入长度为15mm纤维的混凝土与钢筋的极限粘结强度;混凝土强度的提高有利于改善玄武岩纤维混凝土与钢筋粘结锚固性能,混凝土相对保护层厚度对粘结锚固性能影响不大;锚固钢筋的应变曲线整体呈下凹形,沿锚固长度逐渐递减;粘结应力沿锚固长度呈多峰曲线;基于试验数据建立的玄武岩纤维混凝土与钢筋粘结应力-滑移本构关系可以为玄武岩纤维混凝土的理论与工程设计提供参考依据。     

锈蚀钢筋与再生混凝土间粘结性能试验研究

通过电化学加速锈蚀方法,获得了7组不同钢筋锈蚀率（0~7.62%）的C30再生混凝土拔出试件。采用RILEM TC9-RC标准,得到了不同钢筋锈蚀率下再生混凝土与钢筋之间的荷载-滑移曲线。分析了钢筋锈蚀率对再生混凝土与钢筋粘结滑移性能的影响。结果表明：在钢筋锈蚀率较小时,再生混凝土粘结试件发生拔出破坏;当钢筋锈蚀率超过1.4%时,粘结破坏形式转变为再生混凝土劈裂破坏;再生混凝土与钢筋之间的粘结强度退化与普通混凝土的粘结性能退化规律有相似之处,均有一个先上升后快速下降的过程;根据试验结果,建立了再生混凝土与锈蚀钢筋间粘结-滑移本构方程。图10表5参5     

高温后不同冷却方式下的混凝土钢筋粘结性能

为研究高温后不同冷却方式下混凝土钢筋的粘结滑移性能,对39个高温后混凝土试件进行中心拉拔试验,并完成自然冷却方式下试件的劈裂抗拉强度试验,分析温度和冷却方式对试件峰值粘结应力和峰值滑移的影响,建立了不同冷却方式下峰值粘结应力、峰值滑移与温度的关系式,提出考虑初始温度损伤的粘结滑移全曲线方程,并基于粘结强度理论模型计算了自然冷却方式下的粘结强度理论值。结果表明:随着温度的升高,峰值粘结应力线性下降,500℃时粘结强度损失达80.5%,峰值滑移随温度升高呈先减小后增大的趋势,不同冷却方式对峰值粘结应力和峰值滑移的影响不明显;考虑损伤的理论粘结滑移全曲线与试验曲线拟合度较好;采用理论模型计算的粘结强度与试验值较吻合。     

钢纤维膨胀混凝土与钢筋粘结性能研究

为探讨钢纤维与膨胀剂的联合增强作用对变形钢筋与混凝土粘结性能的影响,采用不同的膨胀剂和钢纤维掺量,进行了变形钢筋与钢纤维膨胀混凝土的粘结拔出试验,量测了钢筋的拔出力和钢筋自由端的滑移,测得了其拔出粘结－滑移曲线;分析了钢纤维与膨胀剂联合作用对粘结强度和粘结破坏延性的影响;给出了与混凝土本身抗拉性能相关的、与试验结果符合良好的粘结强度计算公式。     

反复荷载下腐蚀钢筋与混凝土的粘结特性

试验研究了混凝土中腐蚀钢筋在反复荷载作用下的粘结-滑移特性.研究的参数包括：钢筋腐蚀率和钢筋的侧向约束.试验结果表明，钢筋腐蚀率较低时，腐蚀减弱了加载过程中的粘结强度损失.而腐蚀率较高时，腐蚀则显著增大了粘结强度损失，卸载时的粘结应力水平仅为加载时的3/4.无约束试件在达到最大粘结应力之后劈裂破坏，此时的滑移很小.与此形成对比，受约束试件最终表现为拔出破坏，此时的相对滑移较大但裂缝宽度较小，约为0.2 mm.较之于有约束试件，无约束试件的粘结强度随腐蚀率变化的趋势更为显著.较高腐蚀率时，前5个加载循环会引起较大的粘结损失。     

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。     

短锚固条件下钢筋混凝土动态粘结性能试验研究

为探究钢筋混凝土的动态粘结性能,综合分析加载速率和混凝土强度对短锚固试件破坏形态、粘结强度及加载端滑移量的影响,开展18个约束良好试件在不同加载速率下的轴心拔出试验,描绘出钢筋加载端的荷载-滑移量关系曲线,并根据沿钢筋埋置长度分布的应变计算得出主筋弹性阶段的粘结应力。研究结果显示:良好约束试件破坏形态与加载速率无关,混凝土强度的提高会使构件趋于断裂破坏;高加载速率和高混凝土强度有助于增大试件的粘结强度,使粘结应力的分布集中在加载端。结论表明,在高加载速率或高混凝土强度条件下,传统短锚固钢筋粘结应力的均匀分布假设并不适用。     

FRP筋与混凝土粘结滑移性能的试验研究

通过对埋入混凝土一定深度的螺纹FRP筋的对称拉拔试验,研究了FRP筋与混凝土间界面的粘结滑移及界面应力传递机理,分析了自FRP筋加载端至自由端界面粘结滑移的发展、传递过程,探讨了FRP筋沿埋入深度方向的界面剪应力变化及界面粘结滑移的破坏特征。本文研究结果表明,FRP筋与混凝土界面剪应力及FRP筋滑移自FRP筋加载端至自由端逐步传递,滑移量逐渐减小;FRP筋混凝土与钢筋混凝土滑移破坏有着本质的区别,钢筋混凝土产生滑移时主要是混凝土撕裂和压碎,而FRP筋混凝土滑移破坏是以筋肋削弱或剪切破坏为主要特征。     

盐冻融环境下钢筋混凝土黏结-滑移本构模型

为了探索盐冻融环境下钢筋混凝土的黏结-滑移性能及其本构模型,通过自主研制的双向受压型钢筋混凝土拉拔装置和钢筋铣槽内贴应变片的测试方法,对经历了盐冻融循环作用的钢筋混凝土试件进行中心拉拔试验.结果表明:随着盐冻融循环次数的增加,试件的极限黏结强度呈线性下降趋势,自由端起滑荷载逐渐减小,劈裂破坏时的自由端滑移量先减小后增大;加载初期黏结应力峰值靠近加载端,随着荷载的增加,黏结应力峰值向自由端移动,且随试件盐冻融损伤程度的增加,峰值移动趋势愈趋明显.结合理论分析,获得了试件的黏结应力和滑移量沿锚固长度分布规律,并在此基础上构建了盐冻融环境下考虑位置函数的钢筋混凝土黏结-滑移本构模型.所得结果可为寒区氯盐环境下钢筋混凝土构件的有限元分析和耐久性评估提供理论依据.     

三面高温时高强混凝土轴心受压柱强度和变形试验研究

通过 1 2根三面高温时钢筋混凝土轴心受压柱在不同温度下的试验 ,研究了高强混凝土 (C60 )轴心受压柱在不均匀温度场下的力学性能 ,并与普通强度混凝土 (C3 0 )轴心受压柱进行了比较。试验结果表明 ,在不均匀温度场下的高强混凝土轴心受压柱强度和变形与温度、箍筋用量、荷载温度途径及预加荷载水平有关     

高温下GFRP筋和混凝土黏结性能试验研究

通过制备出不同试样,并测试其在高温环境中的黏结强度问题,详细分析了不同工况时GFRP筋与混凝土黏结强度问题,并根据测试数据推导理论模型。研究结果得出:温度对GFRP筋与混凝土黏结效果有很大的影响,随着温度升高,两者之间黏结强度不断降低;温度升高使滑移量增加,并且当温度接近玻化温度点时,滑移量变化出现波动,根据测试数据构建了黏结滑移理论式。     

The influence of high temperature on the bond in reinforced concrete

A knowledge of the effects of temperature on the bond strength between steel and concrete in reinforced concrete is important if a complete understanding of its fire resistance and residual capacity for structural performance is to be known.

A summary of the strength of concrete and steel during, and after, exposure to elevated temperatures is made. This is followed by a review of the different procedures used for testing bond at ambient temperature. Work carried out on bond at high temperatures is discussed and suggestions made as to its relevance to structural performance. Preparations by the authors to investigate this problem more fully with the intention of providing information which will be of use in the design of fire resistance and the reinstatement of fire damaged reinforced concrete components are described.     

往复荷载作用下型钢再生混凝土界面黏结性能及影响因素分析

为研究往复荷载作用下型钢再生混凝土界面的黏结滑移性能,设计了14个型钢再生混凝土试件并对其进行往复加载试验,分析了型钢再生混凝土的黏结破坏过程,研究了其界面黏结应力分布,在此基础上考察了不同设计参数对型钢再生混凝土界面黏结强度的影响。结果表明：往复荷载作用下型钢再生混凝土界面的黏结破坏过程可分为4个阶段(微滑移阶段、滑移发展阶段、黏结力陡降阶段和残余阶段),对应4个受力特征点(微滑移点、黏结荷载极限点、残余点和破坏点);与单向推出荷载作用相比,往复荷载作用下试件的极限黏结强度最大降低40%左右;加载初期,在正向卸载和正向加载时,黏结应力峰值在固定端附近,且随型钢埋置长度的增大而逐渐减小;在负向加载和负向卸载时,加载端附近黏结应力逐渐变大,试件由两端向中间逐渐破坏;型钢再生混凝土的特征黏结强度随着再生混凝土取代率的增加而降低,随着型钢保护层厚度、体积配箍率和再生混凝土强度的增加而提高。最后建立了型钢再生混凝土的特征黏结强度计算式,并将计算值与试验值进行对比,两者吻合较好。     

不同尺寸钢筋混凝土短柱高温后抗震性能分析

为了研究不同尺寸钢筋混凝土短柱在高温和地震耦合作用下的力学行为,建立了火灾高温后钢筋混凝土(RC)短柱抗震性能研究的三维数值模型,对12个几何形状相似、尺寸大小不同的RC柱进行不同受火时间后的水平反复加载试验.在验证模型有效性的基础上,研究了受火时间和截面尺寸对RC柱温度场分布、破坏模式、低周反复荷载下的骨架曲线、位移...     

高性能碳纤维增强塑料(CFRP)绞线筋粘结性能研究

通过48个拉拔试件对高性能碳纤维增强塑料(CFRP)绞线筋与不同环境介质(包括普通混凝土C50、高性能混凝土C50、R42.5水泥浆以及环氧树脂等)之间的粘结性能进行了较为系统的研究。研究表明:当滑移值为0.3~0.4mm时,CFRP绞线筋的粘结应力达到最大,相比之下,钢绞线的粘结应力最大值则发生在滑移值为20mm左右时;CFRP绞线筋直径对粘结强度的影响不明显;CFRP绞线筋的锚固失效粘结强度比钢绞线大1.3~1.4倍,而钢绞线的最大粘结强度比CFRP绞线筋大1.3~1.5倍。在试验研究的基础上,本文还给出了CFRP绞线筋的粘结应力-滑移曲线的理论方程,并提出了CFRP绞线筋的相对粘结特性系数的设计建议。