锈蚀钢筋混凝土构件粘结性能的研究进展

综述了研究锈蚀钢筋与混凝土之间粘结性能的意义,对锈蚀钢筋与混凝土之间粘结性能的退化规律以及粘结损失对钢筋混凝土构件性能的影响等方面的研究进展进行了总结．     

600 MPa高强钢筋与混凝土的粘结锚固性能试验研究

为研究600MPa高强钢筋与混凝土粘结锚固性能,设计了72个棱柱体试件进行拉拔试验,对600MPa高强钢筋粘结锚固的破坏形态及粘结应力分布进行分析,通过建立基本粘结滑移关系及位置函数,确定600MPa高强钢筋在混凝土结构中的粘结滑移本构关系。采用一次二阶矩法进行可靠度分析,提出锚固长度设计建议。研究表明:600 MPa高强钢筋粘结锚固的破坏形态及粘结应力分布与普通钢筋类似且粘结锚固性能良好,《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)基本锚固长度计算公式依然适用于600 MPa高强钢筋。     

630MPa级高强钢筋粘结锚固性能梁式试验研究

我国现行规范对于500MPa级以上钢筋在混凝土结构中的应用尚未做出规定,这使得其在工程建设中缺乏设计、施工依据.为了推广630MPa高强钢筋的应用,制作了 21个配置630MPa高强钢筋和21个配置400MPa钢筋的粘结锚固试件,通过梁式试验方法,分析630MPa高强钢筋与混凝土在不同混凝土强度、钢筋直径和锚固长度时的粘结锚固性能,并与400MPa钢筋进行对比.研究结果表明:在粘结锚固试件破坏形态、粘结-滑移特性及锚固钢筋应变分布规律等方面,630MPa高强钢筋均展现出与400MPa钢筋较为一致的性能;在同条件下,630MPa高强钢筋与混凝土的平均粘结强度均不同程度高于400MPa钢筋,且这种趋势随钢筋锚固长度的增大而减小,随混凝土强度的提高而增大;按现行《混凝土结构设计规范》确定630MPa高强钢筋锚固长度具有充足的安全储备.     

玻璃纤维筋与混凝土的粘结性能研究

对混凝土结构中的钢筋和新材料玻璃纤维筋(即GFRP 筋)的粘结锚固性能进行了试验研究.研究表明,GFRP筋与混凝土的粘结机理类似于钢筋与混凝土的粘结,主要取决于GFRP筋本身制造过程、弹性模量和表面几何特征等因素.目前国内外对GFRP筋与混凝土的粘结研究主要集中在GFRP筋与混凝土的粘结锚固影响因素.     

钢纤维混凝土与钢筋粘结锚固性能的研究

本文根据钢纤维混凝土与钢筋的一次拉拔和低周反复拉压锚固试验的结果,论证了钢纤维混凝土良好的粘结锚固性能,建立了钢纤维混凝土与钢筋粘结强度的计算公式,并通过可靠性分析提出钢筋设计锚固长度的建议。上述计算公式和建议与普通混凝土的相应计算公式和建议衔接,物理概念清楚,可供进行钢纤维混凝土结构设计时参考。     

不锈钢钢筋混凝土粘结锚固性能试验研究

钢筋与混凝土间的粘结锚固性能是钢筋混凝土结构的重要性能指标,大量学者对钢筋在不同混凝土中的粘结锚固性能做了大量研究,对其他材料在混凝土中的粘结性能也做了广泛研究。随着现代结构对耐久性的要求越来越高,不锈钢钢筋逐渐受到人们重视,本文力图从其他学者的相关研究中发现共同点,制定适合不锈钢钢筋锚固研究的试验计划并付诸实施;以不锈钢钢筋直径和混凝土强度作为参数,研究影响不锈钢钢筋混凝土粘结锚固强度的主要因素。     

钢筋锚固的防火设计

火灾高温的作用,使钢筋与混凝土粘结性能发生较大改变。本文根据RC、PC构件中钢筋的受力特点及锚固特点,分析和讨论了由于粘结性能的变化使纵筋的平均应力增加并逐渐趋于一致,从而使构件的力学模型发生一定的改变,使纵筋的锚固问题变得更加重要。在此基础上,本文提出了防火设计中合理的锚固长度以及增加钢筋锚固的一些措施。     

高强钢筋与高强混凝土粘结锚固性能试验研究

通过对33个高强钢筋(HRB500)与高强混凝土(最高达C80)粘结锚固试件的拔出试验,分析了高强钢筋与高强混凝土粘结锚固性能和影响粘结锚固强度的主要因素,在对试验结果分析的基础上,对目前《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)的锚固长度规定进行了评价。研究表明:与普通强度钢筋混凝土类似,高强钢筋和高强混凝土的粘结锚固强度随着钢筋直径的减小而增大,随着保护层厚度、横向钢筋配筋率、混凝土抗拉强度的增大而增大;但高强钢筋高强混凝土试件的破坏更加突然,在达到极限拉拔力后试件瞬间劈开,延性较差,配制一定量的箍筋可以较大程度上改善其延性;当混凝土强度等级高于C60时,不同强度等级的混凝土所需要的锚固长度是不一样的;在设计锚固长度时,对于强度等级为C80的高强混凝土,混凝土轴心抗拉强度设计值ft按C80取值,《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)的计算公式仍适用,是安全的。     

HRBF500钢筋粘结锚固性能的试验研究

通过对42个HRBF500钢筋与混凝土粘结锚固试件的拔出试验,分析HRBF500钢筋粘结锚固的特点和影响粘结锚固强度的主要因素。研究表明:与普通热轧带肋钢筋(月牙纹)类似,HRBF500钢筋与混凝土的粘结强度随锚固长度和钢筋直径的减小、配箍率的提高、保护层的增大、锚筋屈服强度及混凝土强度的提高而增大,其设计锚固长度仍可按GB 50010—2002《混凝土结构设计规范》规定的公式计算且建议锚固长度设计中混凝土强度等级的上限可以提高到C60。     

RC类活性粉末混凝土钢筋锚固性能试验研究

为了研究RC类活性粉末混凝土与钢筋的粘结锚固性能,分别以RC类活性粉末混凝土抗压强度、钢纤维体积掺量、钢筋直径和钢筋的粘结长度为参数,设计制作了22组试件。对试件采用中心拔出试验,获得各试件的试验数据。对试验数据的分析结果表明:随着RC类活性粉末混凝土抗压强度的增大,混凝土与钢筋间极限粘结强度呈线性增长;钢纤维的掺入量能有效延缓裂缝的发展;钢筋与混凝土间极限粘结强度随钢筋直径的增大而减小,且钢筋与RC类活性粉末混凝土的粘结长度越长,粘结应力分布越不均匀。基于试验数据提出了RC类活性粉末混凝土与钢筋极限粘结强度计算公式,进而采用中心点法并参考现有混凝土设计规范中关于钢筋锚固长度的计算方法,建立了RC类活性粉末混凝土与钢筋粘结锚固长度的计算公式。     

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。     

悬链线效应下钢筋与混凝土黏结锚固性能试验研究

为研究悬链线效应下锚固钢筋与混凝土之间的黏结破坏,以及在RC框架结构连续性倒塌过程中钢筋拉断和黏结失效的先后顺序,分析锚固长度、钢筋布置方式对黏结锚固性能的影响。将钢筋锚固于钢筋混凝土柱中,通过自制的自平衡加载装置,实现对框架结构梁端破坏而钢筋未拉断时形成悬链线受力机制的钢筋进行加载。试验结果表明：锚固钢筋与混凝土之间发生劈裂破坏,而锚固钢筋并没有被拉断,所以在RC框架结构抗倒塌设计中不宜采用直锚的锚固形式,而应该采用其他有效的锚固形式。此外,单排钢筋布置有利于提高锚固钢筋与混凝土之间的平均黏结应力,较双排钢筋布置下的约提高15%。     

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。     

钢筋和混凝土的共同工作原理探讨

从钢筋和混凝土的粘结机理、受力过程出发,介绍了钢筋和混凝土的工作过程及其影响粘结因素,以增强钢筋和混凝土的粘结力,提高钢筋混凝土构件的受力性能,从而使工程技术水平得到进一步提高。     

HRB500级钢筋粘结锚固性能的试验研究

通过对 72个HRB5 0 0钢筋粘结锚固试件的拉拔试验 ,分析了HRB5 0 0钢筋的粘结锚固特点和影响粘结锚固强度的主要因素 ,在统计回归的基础上给出了HRB5 0 0钢筋粘结强度的计算公式 ,推导出HRB5 0 0钢筋的临界锚固长度计算公式 ,最后在可靠度分析的基础上提出了HRB5 0 0钢筋混凝土构件的锚固长度设计建议。     

钢-聚丙烯混杂纤维陶粒混凝土与钢筋黏结锚固性能试验研究

为了研究钢-聚丙烯混杂纤维陶粒混凝土与变形钢筋的黏结锚固性能,克服陶粒混凝土韧性差及其与钢筋黏结性能不佳的缺陷,对16组不同混杂比的钢纤维、聚丙烯纤维陶粒混凝土试件进行中心拉拔试验,得到混杂纤维掺量对陶粒混凝土与钢筋黏结破坏形态、黏结强度以及黏结滑移曲线的影响规律。采用能量法量化评价混杂纤维对黏结滑移的影响,利用试验数据计算得到钢-聚丙烯混杂纤维陶粒混凝土与钢筋的临界锚固长度。结果表明:钢-聚丙烯混杂纤维陶粒混凝土拉拔试件的破环形态为拔出破坏,延性较好; 黏结滑移曲线具有完整的上升段和下降段,钢纤维和聚丙烯纤维混掺对黏结强度可产生正混杂效应,钢纤维对黏结性能的改善起主导作用,聚丙烯纤维次之; 混杂纤维能大幅提升黏结滑移曲线的上升段及下降段能量吸收值,明显改善黏结韧性和变形能力; 混杂纤维陶粒混凝土的临界锚固长度较未掺纤维时可减小23%; 掺入钢-聚丙烯混杂纤维能显著改善陶粒混凝土与变形钢筋的锚固黏结性能,提高黏结延性,减小陶粒混凝土与变形钢筋的的锚固长度。     

环氧涂层钢筋粘结锚固性能的试验研究

环氧涂层钢筋能有效地防止钢筋锈蚀,用于混凝土结构耐久性设计.由于表面状态改变,环氧涂层钢筋的粘结锚固性能受到削弱.作者通过拉拔试验探讨了其粘结锚固机理、锚固特性及锚固强度,并通过梁锚试验加以验证.在此基础上,由可靠度分析提出了锚固长度设计值的建议.     

冷轧带肋钢筋(1200MPa)粘结锚固性能试验研究

通过拉拔试验,探讨了冷轧带肋钢筋（１２００ＭＰａ）破坏机理τ－ｓ曲线模式,确定了冷轧带肋钢筋（１２００ＭＰａ）粘结强度与砼强度、保护层厚度、锚固长度等主要因素的关系,并由试验结果推导出了临界锚固长度,为该级别冷轧带肋钢筋的工程应用提供了可靠的依据。     

自密实混凝土与钢筋局部黏结性能试验研究

自密实混凝土由于材料组分和免振捣的特点,其与钢筋黏结性能备受关注。采用电液伺服加载方法分别进行了10个单调荷载作用和10个重复荷载作用下的钢筋混凝土试件拉拔试验,其中16个为自密实混凝土试件,4个为普通混凝土对比试件,研究自密实混凝土强度、荷载作用形式对钢筋与自密实混凝土局部黏结性能的影响,包括局部黏结应力的分布、残余黏结应力等。试验结果表明：沿锚固长度黏结应力分布在单调荷载作用下呈单波峰状,而在重复荷载作用下呈波浪状;自密实混凝土强度越高,黏结应力分布越不均匀,各级荷载卸载时的残余黏结应力也较大;随着循环荷载和次数的增加,黏结应力分布更均匀,残余黏结应力逐渐向自由端移动;自密实混凝土与钢筋的黏结性能略优于普通混凝土与钢筋的黏结性能。采用最小二乘法得到钢筋与自密实混凝土局部黏结应力分布的位置函数并与试验结果对比,表明其具有较好精度。