缓粘结预应力钢绞线与混凝土粘结性能试验研究

缓粘结预应力钢绞线与混凝土之间的粘结锚固性能关系到缓粘结预应力混凝土结构的受力,通过对8个试件的拉拔试验,研究了缓粘结预应力钢绞线与混凝土之间的粘结锚固性能,测得了钢绞线拉力与滑移量之间的关系曲线。试验证明,缓粘结钢绞线外包护套的横肋高度直接影响到缓粘结钢绞线与混凝土之间的粘结性能,横肋越高,钢绞线从混凝土试件中拔出的拉拔力越大,粘结性能越好。试验结果对缓粘结钢绞线的制作和缓粘结预应力混凝土结构设计和工程应用提供参考。     

大直径高强预应力钢绞线与混凝土粘结锚固性能试验

为研究大直径、高强预应力钢绞线与混凝土及灌浆料的粘结锚固性能,以相对锚固长度、相对保护层厚度和箍筋间距为参数,对30个拉拔试件、3根钢铰梁试件进行试验研究,获得了拉拔试件、梁式试件的粘结应力-滑移曲线等数据。试验结果表明:各参数相同条件下,梁式试验得到的粘结应力小于拉拔试验得到的粘结应力;随着锚固长度的增加,极限粘结应力有所下降;相对保护层厚度越大极限粘结强度越大;减小箍筋间距能提高钢绞线与混凝土的粘结性能。     

缓粘结预应力混凝土梁钢绞线粘结性能试验研究

为研究缓粘结预应力钢绞线与混凝土之间粘结性能,对3根截面尺寸相同、普通钢筋配筋相同、预应力不同的混凝土梁进行了试验研究,重点研究了不张拉、不锚固钢绞线预应力混凝土梁的荷载-位移关系、裂缝分布规律、最大裂缝宽度随荷载的变化规律、钢绞线内的应力大小、钢绞线与混凝土之间的粘结强度等,与不配预应力筋的普通钢筋混凝土梁和配筋相同的普通预应力混凝土梁的受力进行了对比分析。试验表明,缓粘结预应力钢绞线与混凝土之间有良好的粘结性,粘结强度与混凝土咬合处剪切破坏强度相吻合;利用粘结作用和一定传递长度,不张拉、不锚固钢绞线预应力可以达到1 100MPa以上,考虑承载力检验系数后钢绞线应力设计值可取800MPa;不张拉、不锚固预应力混凝土梁的弯曲裂缝分布与普通预应力混凝土梁基本相同,破坏时端部产生的钢绞线滑动引起沿钢绞线方向的裂缝,进一步证明粘结破坏是混凝土的剪切破坏而非粘合剂破坏。     

横肋对称与横肋非对称钢筋粘结锚固性能的试验研究

对横肋对称和非对称钢筋粘结锚固试件进行拉拔试验,研究了横肋对称和非对称钢筋的粘结锚固性能。研究表明,混凝土强度以及锚固长度对于横肋对称与非对称钢筋的粘结锚固强度的影响基本相同。横肋对称和非对称钢筋的粘结锚固强度基本相同,粘结锚固应力-滑移曲线(-τ--s)并无明显差异。     

GFRP筋与胶合木粘结锚固性能试验研究

通过对9个GFRP植筋胶合木试件的粘结性能试验,对植筋试件的破坏形态、破坏机理及粘结锚固性能进行了初步研究。试验结果表明:该类试件的破坏模式主要有拉拔端木材劈裂破坏、胶层剪切破坏和复合型破坏;当GFRP筋直径为16 mm,锚固长度为120 mm,180 mm,240 mm时,试件破坏荷载呈逐渐增大趋势,分别为49.50 kN,64.33 kN和84.87 kN,而粘结剪应力平均值逐渐降低;通过数据分析,发现粘结剪应力在靠近试验端10～30 mm范围内出现峰值,大小为均值的2～4倍;GFRP筋的有效粘结锚固长度约为锚固长度的1/2。研究表明,胶合木和GFRP植筋之间具有良好的粘结锚固性能,在木结构工程领域具有一定的应用前景;同时今后尚需开展更多试验研究和理论分析工作,以期为工程应用提供更多参考。     

肋间距超限钢筋与混凝土间粘结强度试验

为分析肋间距超限对钢筋与混凝土间粘结强度的影响,共制作了36个钢筋肋间距超限试件和合格试件,进行了对钢筋肋外形特征变化比较敏感的中心拉拔试验;通过中心拉拔试验结果的对比,分析了2类试件在破坏模式、荷载 位移曲线、承载力和粘结强度方面的差异。研究结果表明:所有试件破坏时只发生了钢筋粘结滑移破坏和混凝土劈裂破坏,钢筋均未达到屈服强度;2类试件破坏承载能力相差9%~15%,且离散性相对较小;2类试件粘结强度相差小于12.4%;在满足锚固长度和搭接长度的前提下,钢筋肋间距超限10%左右对钢筋与混凝土间粘结强度基本没有影响。     

不同试验方法对630MPa级高强钢筋粘结-锚固影响研究

为研究高强钢筋与混凝土粘结性能采用拉拔试验和梁式试验，制作了15根630MPa级高强钢筋中心拉拔试件和15根梁式试件，考虑锚固长度、钢筋直径两个影响因素，从破环形态、粘结强度、粘结滑移性能等方面进行了对比分析。结果表明：在相同条件下，拉拔试件破坏形态与梁式试件类似；粘结滑移曲线变化规律相近；高强钢筋与混凝土的平均粘结强度随锚固长度和钢筋直径的增大而减小；拉拔试验测得的粘结锚固强度要高于梁式试验测得的粘结锚固强度；梁式试验比拉拔试验在极限荷载时的滑移量小，梁式试件受力更符合实际受力情况，但梁式试件制作难度比较大；比较梁式试验和中心拉拔试验所得粘结强度，给出两种试件粘结强度的关系。     

外形参数变化的高强带肋钢筋粘结性能试验研究

为研究月牙纹630MPa高强钢筋肋距加大对钢筋与混凝土粘结锚固性能的影响,分别选用强度等级为630MPa的标准外形月牙纹钢筋(T63)和横肋间距增大的新外形月牙纹钢筋(TB63)制作拉式钢筋混凝土锚固试件,考虑混凝土强度、锚固长度、钢筋直径三个变化因素,通过拉式试验,从破坏形态、粘结强度、粘结滑移性能等方面进行了对比分析。试验研究表明:横肋间距增大的新外形月牙纹高强钢筋混凝土试件的粘结强度略高于标准外形月牙纹高强钢筋混凝土试件的粘结强度,说明钢筋肋距的增大有利于粘结性能的提高。两种钢筋混凝土试件,在同等条件下的破坏形态相同,粘结滑移曲线变化规律基本相同,横肋间距增大的新外形月牙纹高强钢筋混凝土试件在粘结滑移曲线峰值处的滑移量略小于标准外形月牙纹高强钢筋混凝土试件,而峰值粘结应力略大于标准外形月牙纹高强钢筋混凝土试件。混凝土强度变化对标准外形月牙纹高强钢筋混凝土试件的粘结强度的影响更显著。锚固长度的变化对肋间横距增大的新外形月牙纹高强钢筋混凝土试件粘结强度的影响变化比较显著,钢筋直径的变化对两种钢筋与混凝土的粘结强度的影响变化基本相同。月牙纹630MPa高强钢筋肋距加大其粘结锚固性能不低于标准肋距的钢筋,由此判断,加大肋距的月牙纹630MPa高强钢筋的锚固长度在工程应用中可使用现行《混凝土结构设计规范》的相关规定。     

波纹管内钢绞线粘结性能试验研究

采用改进的钢筋拉拔试验装置,对10组(30个)试件进行钢绞线拉拔试验,分析了波纹管直径、混凝土保护层厚度以及粘结长度对波纹管内钢绞线与浆体粘结性能的影响。研究表明:波纹管内钢绞线与浆体的粘结强度明显小于钢绞线与混凝土直接接触的粘结强度;保护层厚度越大,波纹管直径越大,试件的粘结强度则越大;随着钢绞线的粘结长度增大,粘结强度先增加后减小。通过试验数据拟合出波纹管内钢绞线的粘结滑移本构关系模型,回归结果与试验吻合较好。     

高强钢绞线与纤维增强聚合物砂浆粘结滑移性能研究

高强钢绞线-纤维增强水泥基材料作为新型建筑加固修复材料，依靠其内部各组分材料的有效粘结应力，起到加固修复、阻裂增韧的效果。为理清高强钢铰线与纤维增强聚合物之间的粘结滑移机理，共设计55个轴心拉拔试件。得出试件的拉拔力-位移曲线并计算钢绞线与纤维水泥基材料界面粘结强度，分析多种短切纤维、不同基体强度、不同锚固长度等对加固材料粘结能力的影响。结果表明：锚固界面以剪切破坏为主；掺入纤维会削弱基体与钢绞线间的界面机械咬合力，钢纤维可增强基体与钢绞线滑移后的界面摩擦力，使拉拔力下降幅度较小，为15%～35%。     

螺旋状高强预应力钢筋与混凝土粘结性能试验研究

螺旋肋钢丝、异形钢棒和光圆钢棒是近年开发的高强钢丝新品种。对112个拉拔试件进行了单调加载下的拔出试验研究,分析了3种新型高强预应力钢筋的外形特征,通过拉拔试验,探讨了其与混凝土的粘结锚固特性和受力破坏全过程,研究了影响粘结锚固性能的主要因素,并统计回归了高强预应力钢筋的锚固强度计算公式。试验研究表明,螺旋肋钢丝与异形钢棒在拔出过程中均发生明显的转动现象,荷载—滑移曲线形状均呈偏态的多峰衰减曲线,其粘结性能比光圆钢棒强而可靠,且锚固延性好,即使滑移很大时,仍能维持相当的锚固力。     

碳纤维塑料筋锚杆界面粘结强度试验研究

研制开发了适用于碳纤维塑料(CFRP)筋锚杆的夹片式锚具.在此基础上,通过48个试件的拉拔试验,在国内首次对碳纤维塑料筋锚杆与多种粘结介质之间的界面粘结强度进行了研究.研究表明:碳纤维塑料筋锚杆具有较高的界面粘结强度;碳纤维塑料筋的直径对锚杆粘结强度的影响不明显;当滑移值为0.3~0.4 mm时,碳纤维塑料筋锚杆的粘结应力达到最大,相比之下,钢绞线锚杆的粘结应力最大值发生在滑移值为20 mm左右时.此研究结论为碳纤维塑料筋锚杆在岩土锚固工程中的应用提供了依据和参考.     

钢绞线的黏结性能试验研究

为研究钢绞线在混凝土中的黏结性能,设计制作了16组钢绞线-混凝土拉拔试件,进行了钢绞线的单调拉拔试验,分别从破坏模式、峰值荷载、峰值滑移等方面对比分析了锚固方式(直线型锚固及90°弯折锚固)和锚固长度(总锚固长度及竖直锚固段长度)对钢绞线黏结性能的影响规律。结果表明：16组试件的破坏分为2类破坏模式(钢绞线的拔出破坏、钢绞线的断裂破坏),在设计中应该将钢绞线的断裂破坏作为极限状态;钢绞线的直线型锚固方式难以保证钢绞线强度的充分利用,与直线型锚固试件相比,90°弯折锚固试件的峰值荷载更大,峰值滑移更小;总锚固长度l_e≥500 mm是保证钢绞线强度充分利用的前提,在此条件下,总锚固长度l_e取600 mm对于限制90°弯折钢绞线的峰值滑移最有效;在保证一定水平锚固段长度的前提下,钢绞线的竖直锚固段长度l_v越大,试件的峰值滑移越小;当钢绞线竖直锚固段长度l_v取10d(d为钢绞线公称直径)时,峰值滑移的下降最明显,非线性滑移阶段锚固刚度的退化最小;实际工程中,当钢绞线采用90°弯折锚固方式时,总锚固长度宜取6...     

细晶粒热轧带肋钢筋粘结锚固性能试验研究

细晶粒热轧带肋钢筋是我国冶金行业研究开发的强度高、延性好的新型热轧钢筋,其抗拉屈服强度标准值为500 MPa.通过25组75个直径8～25 mm的细晶粒热轧带肋钢筋与混凝土粘结锚同试件的拔出试验,分析了混凝土强度、锚固长度、钢筋直径、保护层厚度、横向配箍率等因素对细晶粒热轧带肋钢筋与混凝土粘结锚固件能的影响.结果表明,...     

芳纶纤维塑料筋混凝土的粘结性能试验研究

通过27个拉拔试件和16个梁式试件的试验结果,分析了芳纶纤维塑料筋的粘结锚固性能和破坏模式,较为系统地探讨了混凝土强度、埋长、直径、箍筋配置等因素对粘结强度的影响。     

FRP筋大型粘结式群锚体系试验研究

本文开发了一种以超高性能水泥基材料活性粉末混凝土(RPC-Reactive Powder Concrete)作为粘结介质锚固多束碳纤维增强塑料(CFRP-Carbon Fiber Reinforced Polymer)预应力筋的粘结式锚固体系。制作了一组采用9根直径12.6mm的CFRP筋作为预应力筋的CFRP筋-锚具组装件GA12-9,通过张拉试验研究了其力学性能。试验中观测了多束筋材受力的不均匀特征,最终多束筋材发生粘结破坏。研究证明,群锚试件特有的不均匀性会降低其承载能力,研究确定了承载能力折减系数。同时,本文确定了适用于单根、多根CFRP筋粘结锚固体系的粘结强度以及临界锚固长度的预测公式,与试验结果吻合良好。研究证明,采用9根抗拉强度约2300MPa的带肋CFRP筋作为预应力筋,以强度为130MPa的RPC作为粘结介质,筋材间净距设置一倍筋直径,需要25倍筋材直径锚固长度能够提供其有效锚固。     

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。     

大直径缓粘结预应力技术及应用的研究

缓粘结预应力技术是一种结合了无粘结、有粘结预应力两种技术优势的新型技术。赣州西站采用规格21.8mm的钢绞线断面面积是常用规格15.24mm的2.2倍。直径加大后预应力钢绞线表面形状、应力、摩擦系数、传递长度和受力性能等均可能发生变化。文中针对钢绞线直径变化对钢绞线摩擦系数的影响,对规格15.24mm、21.8mm钢绞线进行张拉试验研究。试验得出直径15.24mm与21.8mm钢绞线局部偏差系数κ分别为0.0040和0.0028,曲率摩擦系数μ分别为0.043和0.047。随着直径的加大,摩擦系数无影响。     

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。     

纤维聚合物筋与混凝土粘结性能的影响因素

通过 18根 12 0 0mm× 760mm× 40 0mm的混凝土拉拔试件和 64根 12 60mm× 2 40mm× 15 0mm的混凝土梁式试件的试验 ,研究了纤维聚合物筋与混凝土的粘结性能 ,获得了大量的试验结果。以这些试验数据及有关文献报道的相关的试验结果为基础 ,探讨了破坏形式、混凝土强度、锚固长度、纤维聚合物筋直径、混凝土浇筑深度、环境条件等因素对粘结性能的影响。结果表明 ,上述因素对纤维聚合物筋与混凝土的粘结性能有一定的影响 ,在锚固长度等有关的计算中应适当考虑