混凝土植筋界面结合机理试验研究

针对两种品种的胶和两种粘结长度进行了混凝土植筋试件的约束拉拔试验。所有试件均发生了钢筋与胶体之间的界面破坏,与试验预期目标一致。但部分试件出现了钢筋屈服现象,说明植筋粘结长度过长。试验结果表明,钢筋-胶体界面结合力与滑移的关系可以简化为三阶段模型:粘结阶段、滑移阶段、拔出阶段。粘结阶段为线弹性段,界面结合力以化学粘结力为主,其特征是钢筋自由端位移为零。滑移阶段为抛物线段,界面结合力以机械啮合力为主。拔出阶段为下降段,界面结合力以摩擦力为主。通过对试验结果的回归分析可得到钢筋-胶体界面粘结滑移本构关系。     

植筋胶与混凝土界面结合性能试验简介北大核心

植筋胶与混凝土界面结合性能试验简介 为了探究植筋胶与混凝土之间的界面结合性能,设计的混凝土植筋挤压试验方案为在混凝土试块上钻孔、注胶、植筋后,通过在钢筋顶部施加压力将植筋胶体包裹着钢筋一起压出混凝土试块。     

植筋胶黏结性能和植筋锚固在混凝土及混凝土构件中的性能研究简介北大核心

进行了植筋胶金属套筒法、混凝土植筋约束拉拔等试验,考察了植筋胶与钢筋、植筋胶与混凝土之间的细观结构破坏特征,建立了界面黏结滑移本构关系,为进一 步的植筋锚固理论分析打下了基础。通过对植筋混凝土构件在不同基材环境、不同荷载工况下的系列试验,从宏观层面认识了混凝土植筋锚固的受力机理和破坏形态,对植筋技术的工程应用提出了相关建议。     

无机胶植筋试验研究

针对目前有机植筋胶易老化、凝结时间长等问题,开发出一种新型碱矿渣无机植筋胶,并分析其植筋机理。通过无机胶凝材料试块的凝结时间和抗压强度试验,确定无机植筋胶的最优配合比。通过采用此无机植筋胶在混凝土基材上进行植筋拉拔试验,观察植筋试件破坏模式,研究其黏结锚固性能,并与环氧树脂有机植筋胶的黏结锚固性能进行对比。试验结果表明:该碱矿渣无机植筋胶高强快凝、黏结锚固性能及耐久性良好。     

混凝土化学植筋锚固性能的试验研究

进行了植筋锚固试件的单向拉拔试验,通过测量在不同荷载等级下的钢筋滑移、钢筋应变分布并通过观察试件受力破坏过程,归纳植筋锚固的破坏模式,探讨粘结锚固的机理,寻找粘结应力分布规律,研究粘结滑移本构关系。建议在正常使用极限状态设计中,植筋锚固拉力位移曲线可采用四阶段模式,给出了粘结滑移本构关系的基本形式,可用于植筋锚固的有限元非线性分析。     

不同植筋胶的黏结性能比较试验研究北大核心

为探究植筋胶与钢筋之间粘结锚固性能的基本规律,进行了5种植筋胶的拉伸抗剪试验。试验采用《混凝土结构加固设计规范》所推荐的钢套筒法,试验用胶为从市场随机选取但化学组成和包装形式基本一致的植筋胶。试验结果表明,不同品牌植筋胶的拉伸抗剪强度、拉伸抗剪刚度、拉力-滑移关系曲线等力学性能指标差异很大。在工程应用中对于锚固变形有较高要求的场合,建议应把胶的拉伸抗剪刚度、最大拉伸力所对应的位移等力学性能指标作为植筋胶适用性的评价指标之一。建议在植筋胶产品说明中,应列出胶的上述力学性能指标。     

植筋混凝土界面剪切性能试验与数值模拟

为研究植筋加固混凝土界面的荷载传递机理,通过对设计制作的1:1单元实体模型进行单向循环荷载试验,结合试验条件建立了ABAQUS有限元分析模型,主要探讨植筋混凝土界面在荷载作用下的破坏模式、界面剪切承载力、应力分布及试件变形特征。研究结果表明:植筋混凝土界面为结构受力薄弱面,荷载作用下其破坏模式以劈裂型剪切破坏为主;植筋混凝土界面剪切承载力较高,可达9. 208×103k N/m2;植筋应力在混凝土界面处达到最大,向两侧逐渐减小;界面剪力荷载起先由混凝土和植筋共同承担,随着荷载增大,界面剪切荷载大于混凝土粘结承载力后混凝土的界面粘结作用消失,其后主要由植筋和混凝土界面摩擦力承担剪切荷载;植筋构造能够大幅提升混凝土界面剪切荷载的传递效率。     

型钢高强混凝土界面黏结滑移推出试验及其本构关系研究

为研究型钢高强混凝土界面黏结性能,对9个型钢高强混凝土试件进行推出试验,分别考虑混凝土强度、配箍率、保护层厚度和型钢锚固长度对型钢高强混凝土界面黏结性能的影响。观察试件的加载过程和裂缝发展形态,分析了试件破坏形态,得到试件加载端荷载-滑移曲线。通过分析沿型钢锚固方向应变和界面黏结应力的分布规律,运用灰色关联理论建立了黏结应力计算式,并推导出荷载-滑移曲线关系表达式。讨论了影响界面滑移损伤变量的关系。结果表明：各试件加载端荷载-滑移曲线走势基本相同;灰色关联理论能够较好地反映黏结应力与各影响因素之间的关系,其中保护层厚度与黏结应力相关性最好;推导的黏结应力算式的计算精度能达到98%;提出的黏结应力-滑移的本构关系数学表达式拟合度较好;界面损伤发展程度与各影响因素关系紧密。     

混凝土结构双筋植筋的锚固性能试验研究

为了研究混凝土结构双筋植筋的锚固性能,进行了8个混凝土结构双筋植筋试件和1个单筋植筋试件的拉拔对比试验,得到不同植筋深度和不同植筋间距对双筋植筋锚固性能的影响规律。试验结果表明,在其他条件相同的条件下,植筋间距对双植筋锚固性能具有较大的影响,当植筋深度为10 d,且植筋间距大于200mm时,可以不考虑单筋锚固承载力的降低,当植筋间距在100mm～200mm时,应考虑植筋间距对双筋植筋承载的影响。在试验研究的基础上,建立了混凝土结构双筋植筋锥体-粘结复合破坏拉拔承载力计算公式,计算值与试验值符合较好,可以作为混凝土结构双筋植筋锥体-粘结复合破坏拉拔极限承载力计算公式。     

混凝土无机胶植筋拉拔试验研究

对108根钢筋进行了混凝土无机胶植筋拉拔试验。研究了无机胶作用下的植筋锚固性能。采用双因素方差分析法对植入钢筋的直径大小及锚固深度对植筋的极限拉拔力的影响程度进行显著性检验。根据试验数据拟合出三者间的关系式,为设计提供参考。     

带植筋新旧混凝土粘结界面剪切强度试验研究

新旧混凝土粘结界面的剪切强度是衡量界面粘结性能的最重要指标。基于Z形粘结试件直剪试验,研究植筋情况下新旧混凝土粘结界面的剪切强度。采用统计方法,分析植筋直径、植筋深度及植筋率对粘结界面剪切强度的影响,结果表明:为保证新旧混凝土界面的粘结性能,植筋深度需不小于10倍的植筋直径,且界面剪切强度随植筋率的增大而增大。利用试验结果,对已有新旧混凝土粘结界面剪切强度的主要计算公式进行了对比分析,分析结果表明:吻合度较高的计算公式,可供实际加固工程参考。     

型钢与钢纤维混凝土界面黏结性能及损伤耗能试验研究

为解决型钢混凝土结构中型钢与钢筋相互干扰、混凝土浇筑困难等施工难题,将构件中钢筋笼替换成钢纤维,形成型钢-钢纤维混凝土组合结构。型钢与钢纤维混凝土间的黏结性能是保证两种材料共同工作的基础,通过8个圆形截面试件与8个方形截面试件的标准推出试验,研究在不设置钢筋笼的情况下型钢与钢纤维混凝土之间的黏结性能,获得了荷载-滑移曲线、黏结强度、界面耗能等重要性能指标。结果表明：加载端与自由端的荷载-滑移曲线存在较为明显的差异,并且当荷载达到峰值承载力时,曲线的差异性表现的最为明显。圆形试件总体表现出较方形试件更好的界面黏结效果,其名义黏结强度最大可达到1.913MPa,残余黏结强度最大为0.707MPa,而方形试件相应的指标最大值分别为1.496MPa和0.609MPa。混凝土保护层厚度与黏结长度越大,受力过程中界面能够储存的黏弹性变形能越大。     

原竹保温材料界面黏结滑移性能试验研究

为研究原竹-保温材料界面的黏结应力与滑移分布,进行了12个试件的拉拔试验,研究了界面的破坏模式、黏结机理及影响黏结强度的因素,并给出了提高原竹-保温材料界面黏结性能的措施.结果表明:原竹-保温材料界面的黏结力由化学胶结力、机械咬合力及摩擦力3部分组成.原竹-保温材料界面的滑移过程可分为4个阶段:无滑移阶段、滑移阶段、摩擦阶段、后滑移阶段.保温材料包裹原竹的长度越长、原竹表面越粗糙、原竹直径越小,其界面黏结强度越大,其中原竹表面粗糙度的影响最大.对原竹表面进行粗糙化处理、选用直径较小的原竹、用保温材料将原竹全面包裹可提高原竹-保温材料界面的黏结性能.     

直缝焊接钢管与混凝土界面黏结性能试验研究

大跨越输电杆塔工程中钢管混凝土结构设计对其界面黏结性能提出了更高的要求.为研究直缝焊接钢管与混凝土界面黏结性能,采用正交试验方法设计了9个钢管混凝土试件的推出试验.研究了直缝焊接钢管与混凝土界面黏结机理和黏结应力分布规律,分析了各因素影响黏结强度的主次关系及变化规律,并基于正交试验分析结果提出了优化的黏结强度经验计算式...     

钢筋混凝土结构植筋锚固性能分析

概述了钢筋混凝土植筋结构中影响植筋锚固性能的主要因素,介绍了建筑结构植筋的荷载-滑移特征研究的主要结论,指出了钢筋混凝土结构植筋锚固性能研究有待于解决的主要问题。     

碳纤维布-混凝土界面剪切性能试验研究

碳纤维布(CFRPS)与混凝土之间的黏结性能是影响碳纤维布加固混凝土结构受力性能的主要因素之一。为了研究影响碳纤维布-混凝土的黏结性能的因素,针对单位面积不同质量的碳纤维布、碳纤维布层数和混凝土强度等级,进行了碳纤维布-混凝土界面黏结性能的双剪试验。在不同碳纤维布、不同碳纤维布层数和不同混凝土强度等级下,分析碳纤维布与混凝土黏结界面的破坏特征,结合其荷载-位移曲线分析碳纤维布-混凝土黏结界面的破坏机理。采用应变叠加法得到黏结应力-滑移曲线,分析不同因素下的滑移量和最大剪应力,得到滑移量及最大剪应力在单一因素下的影响规律。试验结果表明:试件破坏发生均在混凝土表层之间;碳纤维布层数与混凝土强度等级能增加其界面极限承载力和最大剪应力,而不同的碳纤维布对界面极限承载力和最大剪应力影响不大;碳纤维布的相对滑移量随着碳纤维布单位面积质量、碳纤维布层数及混凝土强度等级增加而降低。     

FRP板-混凝土湿黏结界面性能的试验研究与数值模拟

在FRP板与现浇混凝土界面(简称湿黏结界面)黏结性能拉伸双面剪切试验基础上,通过对试验得到的FRP应变进行差分运算,得到黏结剪应力与滑移量,并在现有理论模型的基础上提出湿黏结界面剪应力-滑移本构关系。在此基础上,采用ANSYS有限元软件对FRP板-混凝土湿黏结界面性能进行了数值模拟,通过设置弹簧单元模拟湿黏结界面的整体受力性能,并将分析结果与试验数据进行比较。结果表明:湿黏结和干黏结界面的有效黏结长度几乎相同。试验测得的湿黏结界面的平均剪切黏结强度约为干黏结平均剪切黏结强度的1/2～2/3倍,而有限元分析结果为0.6倍;试验测得的湿黏结的断裂能仅为干黏结断裂能的0.3～0.45倍之间,而有限元分析结果为0.4倍。可见,所提出的基于有限元的数值模拟方法能够较好地模拟湿黏结界面的力学性能。     

快凝无机胶植筋锚固性能试验

基于目前有机胶普遍存在的弹性模量低、易老化、耐热性能差等问题,研制出一种高强快凝的新型无机胶。对该无机胶在水平面及竖直面混凝土基材上的植筋进行了拉拔试验,通过对比不同工况下的试验结果,探究了钢筋直径、混凝土强度、锚固深度以及植筋角度等因素对植筋锚固性能的影响。基于试验现象归纳了几种典型的破坏模式,并根据试验数据绘制了2种典型破坏模式的荷载 位移曲线,分析了植筋锚固的受力机理;从结构安全性和工程经济性角度出发,通过理论推导得出了锚固深度的近似计算公式,提出了一种简单而实用的植筋设计方法,将该方法应用于试验,并将得出的试验值与计算值进行了对比。结果表明:根据均匀剪切模型,28 d植筋试件的平均黏结强度可达19.65 MPa,甚至更高,超过《混凝土结构化学植筋技术规程》中A级胶所要求的黏结强度(11 MPa);所提出的植筋设计方法适用于各种不同工况,其锚固深度理论计算值和试验值吻合较好,可应用于今后的植筋设计中。