单调加载条件下钢骨与混凝土局部粘结滑移性能试验

分析了传统拔出试验的不足之处,提出了一种新型的钢骨与混凝土粘结滑移测试试验方法,实践证明这种试验方法避免了混凝土的受压破坏,实现了钢骨与混凝土粘结面的粘结破坏,从而更加准确地测量了钢骨混凝土粘结-滑移关系.通过试验,分析了混凝土强度、配箍率、粘结强度对粘结-滑移性能的影响.     

钢骨混凝土异形柱结构性能研究进展

总结钢骨混凝土异形柱性能研究资料,介绍钢骨混凝土异形柱在承载力和抗震性能等方面的研究试验结果,并针对研究中的一些问题提出自己的看法,结合文献分析和工程中实际需要,提出了钢骨混凝土异形柱研究中需要进一步深化的几个方面.     

钢骨混凝土粘结性能的试验研究

对钢骨混凝土的粘结性能进行了试验研究,分析了型钢与混凝土之间的粘结滑移本构关系,并探讨了混凝土强度等级等因素对粘结性能的影响,结论对工程实际有很好的指导意义.     

型钢混凝土粘结滑移研究综述

在总结型钢混凝土粘结滑移的研究现状的基础上,通过对国内外学者的研究成果分析,指出型钢混凝土粘结滑移研究中存在的不足。对影响型钢混凝土粘结滑移的因素进行了分析。在此基础上,结合文献分析和工程实际的需要,提出型钢混凝土粘结滑移的研究中,还需进一步开展的工作。     

钢筋混凝土粘结滑移研究现状

钢筋混凝土之间的粘结性能是两种材料组合在一起共同工作的基础,总结了国内外大量有关钢筋混凝土粘结滑移性能研究的文献,介绍了钢筋与混凝土粘结滑移性能研究中影响因素和滑移本构等问题,同时对粘结滑移性能的研究成果进行了分析。     

方钢管混凝土粘结强度试验研究

为了研究方钢管混凝土柱的粘结滑移性能,进行了9个不同长细比、宽厚比的方钢管混凝土柱的推出试验。通过测量荷载、加载端和固定端的钢管与混凝土滑移,并根据试验结果得出了典型P-s曲线,分析了影响方钢管混凝土粘结强度的主要因素,可对方钢管混凝土粘结滑移性能的进一步试验研究和理论分析提供参考。     

高温下钢筋混凝土粘结性能的试验与分析

设计了专用的升温装置和加载装置,通过中心拔出试验,对高温中和高温后经历不同受热温度和加载路径的钢筋与混凝土进行粘结-滑移拔出试验,分析了高温下钢筋与混凝土粘结性能退化机理。研究表明,高温后试件的粘结强度比高温中试件下降较快,但达极限粘结应力时其滑移量相对高温中试件较小。在恒载升温条件下,当达到一定温度时,钢筋与混凝土的滑移进入急剧增长阶段。     

钢骨混凝土异形柱受力性能研究进展

总结近几年来钢骨混凝土异形柱受力性能的研究资料,对影响钢骨混凝土异形柱承载力和抗震性能的因素进行了分析,提出了钢骨混凝土异形柱研究中需要进一步深化的几个方面。     

型钢与混凝土的极限粘结强度

为研究型钢与混凝土的粘结滑移性能,对11根不同截面尺寸、粘结长度、混凝土强度等级、保护层厚度、配箍率的型钢混凝土短柱进行了试验。测量的关键参数是型钢与混凝土之间的粘结应力和滑移。试件在型钢翼缘和腹板上开槽后,粘贴应变片并埋置于混凝土中。试验在长柱试验机上进行,采取线性轴向加载,记录型钢在自由端和固定端的滑移。型钢的粘结长度、混凝土强度等级、混凝土保护层厚度、配箍率是影响粘结性能和粘结强度的主要因素。提出了型钢翼缘和腹板处的粘结应力分布模式和极限粘结强度的算法。     

铝合金板混凝土界面的粘结滑移性能及其本构关系

铝合金板具有轻质高强、耐腐蚀性和延展性好等优点,是复杂恶劣环境中加固混凝土结构的理想材料。基于双剪试验进行铝合金混凝土界面粘结滑移性能研究,完成了45个构件的双面纯剪试验,得到了其破坏形态、荷载应变关系曲线、粘结界面剪应力分布曲线、荷载滑移关系曲线以及界面极限承载力,分析了不同的混凝土强度等级、铝合金板表面粗糙度、铝合金板粘结长度和粘结宽度条件下界面粘结滑移性能的演化规律。研究表明:加载过程中,界面应力从加载端向自由端逐步传递,且随着混凝土强度等级、铝合金板的粘结长度和宽度的增加,试件的剥离承载力也有所提高。但铝合金的粘结长度存在一个有效粘结长度值,超过该值试件的剥离承载力将不再增加,同时,铝合金表面粗糙度对试件剥离承载力的提高没有实质影响。通过测量铝合金板的应变得到了不同参数条件下铝合金板混凝土粘结滑移本构曲线,结果表明:铝合金板混凝土粘结滑移本构曲线存在明显的界面软化特征和非线性行为。     

型钢混凝土受弯构件粘结滑移性能试验研究

型钢混凝土的粘结滑移问题是影响型钢混凝土理论进一步发展的主要因素,本文通过型钢混凝土受弯构件试验,研究了型钢和混凝土之间不同的粘结状态对型钢混凝土梁力学性能及刚度的影响,并对箍筋间距、抗剪连接件的设置对型钢和混凝土粘结滑移性能的影响进行了探讨。     

考虑粘结滑移的锈蚀钢筋混凝土梁数值模拟研究

为了分析不同锈蚀程度钢筋混凝土梁的力学性能退化规律,采用有限元软件ANSYS数值模拟的方法,用COMBIN39三维非线性弹簧单元来模拟钢筋和混凝土之间的粘结滑移性能,并考虑不同锈蚀状态钢筋的力学性能退化。基于计算结果,对不同锈蚀程度钢筋混凝土梁的荷载-挠度曲线作了探讨,揭示了随钢筋锈蚀率的变化,钢筋和混凝土之间的粘结性能、钢筋混凝土梁的承载力等劣化规律。     

型钢高强高性能混凝土框架节点非线性有限元分析

为研究高强高性能混凝土框架节点的受力性能,考虑型钢与混凝土之间的粘结滑移进行了非线性有限元分析,考虑的影响因素为混凝土强度和柱轴压比,通过对比计算结果与试验结果验证了数值模拟的可行性。结果表明:轴压比能在一定程度上提高节点抗剪承载能力,但是降低了其延性;相同条件下混凝土强度高的节点延性性能较普通型钢混凝土节点的略差,但型钢的有力约束改善了其本身延性差所带来的脆性特征。     

型钢混凝土柱粘结滑移性能及ANSYS数值模拟方法研究

进行了20个型钢混凝土构件的推出试验、20根型钢混凝土偏心受压柱试验,以及23根型钢高强混凝土柱在反复荷载作用下的试验。通过在型钢与混凝土之间埋设的电子滑移传感器和电阻应变片,得到了粘结应力和内部滑移沿型钢埋置长度的分布规律;考虑了混凝土强度、型钢的保护层厚度和埋置长度,以及横向配箍率等诸因素,建立了型钢混凝土粘结强度的计算公式;分析了构件长细比、荷载偏心距对粘结强度和滑移应变的影响,提出了偏心受压柱粘结滑移本构关系的一般表达式;研究了型钢高强混凝土柱在动力作用下粘结滑移的分布规律和粘结退化机理,提出了反复加载条件下的粘结滑移本构模型。结合目前广泛应用的大型商业软件ANSYS程序,对型钢混凝土构件的非线性有限元分析方法进行了研究,全面介绍了数值计算中所涉及到的材料模型定义、几何模型建立、单元划分、约束条件处理等技术问题,并提出了采用非线性弹簧单元(Combination39单元)对型钢混凝土粘结滑移进行模拟的实用方法。     

GFRP筋纤维混凝土黏结滑移性能试验研究

与传统钢筋相比,GFRP(glass fiber reinforced polymer)筋与混凝土之间的协同作用相对较差。为充分发挥GFRP筋力学性能,通过在水泥基材料中掺入纤维,以提升混凝土的抗裂性和韧性,从而改善GFRP筋与混凝土的黏结性能。开展FRP筋-纤维混凝土拉拔试验,通过FRP筋-混凝土拉拔试验对比,分析掺入不同纤维种类与含量的混凝土对GFRP筋的黏结性能提升情况;分析FRP筋黏结长度、混凝土中纤维含量比例对黏结 滑移性能的影响;分析相应破坏形式,确定混凝土最佳纤维含量比例,获得聚丙烯纤维混凝土和玻璃纤维混凝土与GFRP筋的黏结应力沿着筋体表面的分布。明确GFRP筋拉拔受力全过程,明确GFRP筋纤维混凝土的黏结滑移机理。     

混凝土中钢筋加速锈蚀试验适用性研究

钢筋锈蚀导致其屈服强度降低、力学行为改变,影响钢筋与混凝土之间的粘结性能,钢筋锈蚀量影响钢筋混凝土的失效模式。为研究锈蚀钢筋混凝土结构的相关性能,需要在较短时间内得到所需的锈蚀构件。通过对4种不同工况下混凝土中钢筋电化学加速锈蚀方法进行对比试验,得到了锈蚀后钢筋表面形态特征,分析了模拟自然环境条件下钢筋锈蚀的适用性。试验表明：全浸泡外加电流加速锈蚀方法使钢筋纵向、径向表面形成均匀锈蚀,而自然环境锈蚀钢筋表面锈蚀相对不均匀,坑蚀更明显,两者差异显著;利用全浸泡外加电流加速锈蚀方法进行锈蚀钢筋与混凝土粘结-滑移本构关系和锈蚀钢筋混凝土构件承载能力等研究不合适;半浸泡和贴面外加电流加速锈蚀方法能较好模拟自然环境锈蚀;加速锈蚀试验方法的理论锈蚀质量高于试验锈蚀质量。图12表1参7     

锈蚀工字形型钢与混凝土黏结滑移特性及损伤本构模型研究

由于海底隧道服役环境中氯离子含量高,初期支护中的工字钢将不可避免产生锈蚀,导致工字钢与混凝土黏结性能下降,严重影响海底隧道支护体系的耐久性.该研究主要目的是研究锈蚀对工字钢与混凝土界面间黏结滑移行为的影响.首先对工字形型钢混凝土试件进行加速锈蚀试验和推出试验,得到试件破坏形态及黏结滑移曲线,在此基础上分析试件的黏结滑移...     

钢筋-中高强度再生混凝土黏结滑移性能梁式试验研究

为研究钢筋与再生混凝土黏结滑移性能,进行了13个梁式试件的钢筋-中高强度再生混凝土黏结性能试验。研究了钢筋外形、锚固长度、混凝土强度、再生骨料取代率对钢筋-再生混凝土黏结滑移性能的影响。结果表明：再生粗骨料混凝土取代率为33%~66%、细骨料为天然砂时,钢筋-再生混凝土黏结强度与普通混凝土接近;再生粗骨料取代率100%、再生细骨料取代率50%以上时,钢筋-再生混凝土黏结性能明显退化;与普通混凝土相比,再生粗骨料混凝土的相对混凝土强度黏结效率系数有所提高;变形钢筋与再生混凝土的黏结强度明显好于光圆钢筋;钢筋与再生混凝土的黏结强度随钢筋相对锚固长度增大而减小;拟合所得的黏结-滑移本构模型,其计算值与试验值吻合良好。     

锈蚀与冻融耦合作用下再生混凝土与钢筋黏结性能梁式试验研究

为了研究锈蚀与冻融循环耦合作用下再生混凝土与钢筋的黏结滑移性能,以钢筋锈蚀率及冻融循环次数为变量,对耦合作用下的钢筋再生混凝土梁试件进行试验,分析其黏结滑移特征值变化规律,并与普通混凝土梁试件进行比较。根据试验结果建立钢筋再生混凝土黏结 滑移本构关系。结果表明：各组试件均发生纵筋拔出破坏;在钢筋锈蚀与冻融循环耦合作用下,冻融循环较钢筋锈蚀对黏结性能的影响更大;平均黏结应力-滑移曲线可大致分为线性上升段、非线性上升段、非线性下降段及残余段;再生混凝土试件的各黏结滑移特征值的波动幅度相对于普通混凝土的较大;在钢筋锈蚀与冻融循环耦合作用下,再生混凝土与钢筋间的化学胶着力要优于普通混凝土;普通混凝土的起始黏结应力与极限黏结应力的比值介于0.38~0.49之间,低于再生混凝土试件,再生混凝土抗滑移性能优于普通混凝土的。建立了考虑钢筋锈蚀与冻融循环耦合作用下的钢筋与再生混凝土黏结滑移本构关系,可为北方地区锈蚀率小于3%的再生混凝土梁黏结性能研究提供参考。