型钢水泥土复合构件握裹应力分布规律试验研究

根据型钢水泥土复合构件在型钢受轴向拉力作用下的试验数据结果,得到了握裹应力沿构件全长的分布规律和构件内某一点握裹力的变化规律。并证明了在试验所用的水泥土强度条件下,型钢与水泥土有效锚固长度为构件全长;且构件破坏时,锚固长度内各点均达到极限握裹应力。     

握裹力对加筋水泥土墙承载性能影响的试验研究

根据对加筋水泥土梁承载特性的试验研究 ,得出加筋水泥土梁随型钢锚固程度不同可能存在两种破坏模式 :在锚固充分的情况下表现为水泥土体的剪切破坏和在锚固不足的情况下表现为型钢与水泥土间的握裹失效破坏 ;型钢与水泥土间的握裹应力随着载荷的增大而增大 ,达到握裹强度后便保持不变 ,且越靠近梁端 ,越迟达到握裹强度。当梁端握裹应力最终达到握裹强度后各点握裹应力全部达到握裹强度 ,荷载的进一步增加将使型钢与水泥土界面发生滑移甚至脱离 ,导致梁体承载能力丧失。握裹强度随着水泥土抗压强度的提高而提高 ,握裹力随型钢与水泥土间握裹面积及锚固长度的增加而增大。     

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。     

型钢混凝土的极限粘结强度试验研究

对11个具有不同截面尺寸、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研究。测量的关键参数是型钢混凝土之间的粘结应力和滑移。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及极限粘结强度的计算公式。     

型钢混凝土结构粘结强度分析

根据国内外关于型钢混凝土粘结性能的试验研究 ,对型钢混凝土结构 (SRC结构 )中型钢 混凝土的粘结强度进行了分析和探讨 ,并对型钢混凝土粘结应力沿锚固长度的分布规律进行了分析 ,从粘结力的力扩散角度对型钢混凝土构件的临界保护层厚度进行了理论推导 ,提出了一种型钢 混凝土粘结强度的计算方法 ,并建立了粘结强度和极限荷载的计算模式。与已有的试验结果进行对比验证 ,符合较好 ,可为型钢混凝土结构中型钢 混凝土粘结性能的试验研究及实际设计中粘结强度的计算提供参考和依据     

T型钢与混凝土粘结滑移破坏机理研究

根据8个T型钢混凝土试件的推出试验,研究了混凝土强度等级、混凝土保护层厚度和横向配箍率三个主要因素对型钢混凝土粘结滑移性能的影响,分析了荷载与加载端滑移曲线及型钢应力、粘结强度沿锚固长度的分布规律,探讨了T型钢混凝土粘结破坏机理、受力特点.试验结果表明,混凝土强度等级、保护层厚度以及配箍率对型钢混凝土粘结强度影响显著;在推出试验中,试件加载端混凝土受到拱效应作用,处于复杂的三向受压状态,提高了型钢与混凝土的粘结强度.     

型钢混凝土粘结滑移性能试验研究

通过淹钢混凝土标准推出试验(push-outtest),对型钢混凝土粘结滑移受力机理、粘结强度和粘结滑移本构关系等关键问题进行研究。采用正交试验法设计16个标准推出试件,主要研究混凝土强度等级、型钢埋置长度、横向配箍率和型钢的混凝土保护层厚度等四个主要因素对粘结滑移性能的影响,考察型钢翼缘外侧、翼缘内侧及腹板与混凝土粘结性能。并设计4个对比推出试件,单独考察型钢翼缘外侧对粘结作用的贡献。试验研究结果表明,在荷载上升阶段和荷载下降阶段内部型钢应变分别呈指数分布和线形分布;在型钢翼缘外侧、翼缘内侧和腹板等不同部位,界面内部滑移具有相近分布规律;在荷载下降阶段,型钢翼缘外侧相对翼缘内侧及腹板对总体粘结作用贡献更大。根据所有试件的加载端和自由端的荷载-滑移曲线试验结果,统计回归出型钢混凝土特征粘结强度和特征滑移值计算公式,并提出型钢混凝土平均粘结应力-加载端滑移本构关系的数学模型(-τSL模型)。     

基于Elman神经网络算法的型钢再生混凝土结构粘结强度预测方法研究

为研究型钢再生混凝土结构的粘结破坏规律及利用Elman神经网络算法预测其粘结强度的方法,选取再生混凝土取代率、再生混凝土强度、再生混凝土埋置长度、型钢保护层厚度、箍筋直径及箍筋间距作为影响因素,设计并制作了36个型钢再生混凝土推出试件.通过推出试验获得了型钢再生混凝土结构的粘结破坏规律并定义了3个平均特征粘结强度.其次,基于试验结果将取代率为0,50％和100％的30个试件作为训练样本建立了型钢再生混凝土构件粘结强度的Elman神经网络模型,最后利用该模型对取代率为30％的9个试件的粘结强度进行了预测.与试验结果对比表明,建立的Elman神经网络模型能够准确地预测型钢再生混凝土结构的粘结强度,神经网络在结构工程领域具有较大的应用前景.     

型钢混凝土粘结-滑移本构关系理论分析

根据国内外关于型钢混凝土粘结性能的试验研究 ,对型钢混凝土粘结应力沿锚固长度的分布规律进行了综合和分析 ,并根据粘结应力的分布规律 ,利用弹性力学中相似性的原理 ,从弹性力学角度对型钢混凝土粘结滑移本构关系进行了理论推导 ,建立了粘结应力与粘结滑移关系的数学模式 ,可为用有限元法进一步分析型钢混凝土结构的非线性性能提供参考和依据     

型钢轻骨料混凝土粘结滑移性能试验研究

采用正交试验设计,通过推出试验,研究轻骨料混凝土的强度、型钢埋置长度、混凝土保护层厚度和横向配箍率等主要因素对粘结滑移性能的影响。通过型钢普通混凝土对比试件,比较型钢轻骨料混凝土和型钢混凝土的粘结性能。根据试验结果,统计回归了型钢轻骨料混凝土的特征粘结强度和特征滑移值的计算公式。研究结果表明:型钢埋置长度la与型钢截面高度d的比值和轻骨料混凝土强度对粘结强度影响较显著;型钢轻骨料混凝土相对于型钢普通混凝土有较小的粘结强度和较陡的荷载滑移下降段。     

钢筋与钢-碳纤维混杂纤维增韧混凝土粘结性能试验

将碳纤维和钢纤维同时添加到混凝土中形成混杂纤维增韧混凝土,采用钢筋对剖开槽贴片的方法,进行了钢筋有效粘结区长度分别为8d,12d,24d(d为钢筋直径)的粘结性能试验研究。根据试验结果,分析了由于粘结长度的不同以及裂缝的开展对于粘结应力和滑移分布规律的影响,给出了裂缝间粘结应力分布规律的表达式以及滑移沿试件长度分布规律的表达式。建立了混凝土与变形钢筋粘结应力和滑移沿试件长度分布规律的表达式。推导了实用的荷载、试件长度以及加载端滑移三者间的关系表达式。     

轻骨料混凝土中变形钢筋粘结应力分布试验研究

轻骨料混凝土作为一种新发展的建筑材料,对其粘结机理还没有达成共识。克服混凝土中钢筋应力测量的困难,通过钢筋内贴片粘结滑移试验,测得了轻骨料混凝土中变形钢筋加载端和自由端的相对位移、应力沿锚固长度的分布规律,进而得到了钢筋粘结应力分布规律。为轻骨料混凝土粘结机理研究及建立粘结本构关系提供了必要的基础。     

夯实水泥土楔形桩复合地基承载特性试验研究

 针对软土地基中的夯实水泥土桩复合地基,分别进行1组等截面桩和3组不同楔角楔形桩的9桩复合地基对比试验,研究4组复合地基在相同条件下的平均沉降和平均桩–土应力比随荷载变化的规律以及荷载传递规律。试验结果表明：夯实水泥土楔形桩能有效地调节桩–土沉降差和地基沉降,提高地基承载力;增大楔形桩的楔角能使桩体较早地发挥其承载性能,夯实水泥土楔形桩复合地基的平均桩–土应力比较夯实水泥土等截面桩复合地基的大;随侧壁倾角的增大,夯实水泥土楔形桩桩身轴力的衰减速率不断增大,随荷载传递深度不断减小,楔形桩的工作性状远优于等截面,且侧壁倾角越大,桩体的性状能得到较好地发挥。     

锈胀开裂后钢筋混凝土粘结滑移本构关系研究

采用外加电流加速钢筋锈蚀的方法,控制试件表面不同锈胀裂缝宽度.在钢筋开槽、内贴应变片的半梁式粘结试验的基础上,根据实测结果和理论分析,获得不同试件锚固长度内粘结应力及钢筋混凝土相对滑移的分布规律,推导出τ-s关系沿锚固长度的变化规律,从而提出了不同锈胀程度下,反映这种变化规律的位置函数ψ(x),建立考虑锚固位置影响的锈后钢筋混凝土粘结滑移本构关系,为锈后钢筋混凝土构件的有限元分析计算提供依据.     

变形钢筋与机制砂混凝土黏结性能试验研究

通过混凝土试块中心的钢筋拉拔试验,研究了机制砂原料形态、石粉含量和混凝土强度对变形钢筋与机制砂混凝土黏结性能的影响规律.机制砂原料形态为碎石和卵石,石粉含量（质量分数）为5%,9%和13%,混凝土强度等级为C30,C40,C50和C60,月牙肋变形钢筋直径为12mm.结果表明：所有试件均因钢筋肋前的混凝土齿发生剪切破坏而使钢筋拔出,其黏结滑移关系曲线可以通过特征点的黏结应力和滑移值表达为四阶段变化关系;变形钢筋与混凝土的黏结性能随着混凝土强度的提高而增加,钢筋与碎石破碎机制砂混凝土的黏结性能优于钢筋与卵石破碎机制砂混凝土;石粉含量的增加会降低黏结强度并使得黏结滑移关系曲线的内劈裂段延长和下降段变陡.根据试验统计分析,建立了变形钢筋与机制砂混凝土的黏结滑移本构关系.     

砂浆与岩石黏结性能的试验研究

砂浆与岩石的黏结性能,对岩土工程中的山体支护效果、结构工程中抗浮锚杆的极限抗拔力及混凝土材料基本力学性能起着至关重要的作用。通过灌注于岩石块体内的砂浆圆柱体压出试验得到了砂浆与岩石界面的黏结滑移本构关系,进而研究了砂浆等级、砂浆柱体直径及黏结长度对界面的黏结强度和残余摩擦应力的影响。结果表明:砂浆与岩石界面的黏结滑移曲线由弹性上升段、软化下降段和水平摩擦段3部分组成。而且界面的黏结强度与残余摩擦应力随砂浆等级的提高而增大。但对相同等级的砂浆而言,界面黏结强度与残余摩擦应力随砂浆柱体直径的增大而减小。此外,界面的平均黏结应力随黏结长度的增加而减小。     

长锚钢筋与混凝土黏结性能的量化分析模型

通过钢筋开槽内贴应变片的黏结滑移梁式试验,研究长锚钢筋屈服前后钢筋的应变及黏结应力分布特征,分析钢筋屈服后发生黏结退化的原因主要是钢筋直径的减小、钢筋的塑性伸长以及接触面的破坏加剧。根据试验结果,构建了在黏结性能中考虑钢筋应变对黏结应力和滑移影响的钢筋应变沿长度方向的分布函数;基于应变分布函数,建立了可量化的长锚钢筋黏结应力-滑移分析模型;基于能量等效原则,提出了钢筋弹性段和屈服段的平均黏结应力的确定方法,以及根据加载端应力和平均黏结应力确定钢筋弹性段的长度。基于此模型,可预测长锚钢筋屈服前弹性段以及屈服后弹性段和塑性段的应变、滑移、黏结应力沿长度方向的分布,并与既有试验结果进行了对比,验证了模型的有效性。该模型可用于罕遇地震作用下混凝土结构的力学性能分析。     

Quantitative analysis model of bond performance between long-anchored rebar and concrete

通过钢筋开槽内贴应变片的黏结滑移梁式试验，研究长锚钢筋屈服前后钢筋的应变及黏结应力分布特征，分析钢筋屈服后发生黏结退化的原因主要是钢筋直径的减小、钢筋的塑性伸长以及接触面的破坏加剧。根据试验结果，构建了在黏结性能中考虑钢筋应变对黏结应力和滑移影响的钢筋应变沿长度方向的分布函数；基于应变分布函数，建立了可量化的长锚钢筋黏结应力-滑移分析模型；基于能量等效原则，提出了钢筋弹性段和屈服段的平均黏结应力的确定方法，以及根据加载端应力和平均黏结应力确定钢筋弹性段的长度。基于此模型，可预测长锚钢筋屈服前弹性段以及屈服后弹性段和塑性段的应变、滑移、黏结应力沿长度方向的分布，并与既有试验结果进行了对比，验证了模型的有效性。该模型可用于罕遇地震作用下混凝土结构的力学性能分析。     

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。