側(cè)向壓力及動(dòng)荷載作用下鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能.pdf

1、鋼筋與混凝土間的粘結(jié)性能不僅關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全，而且其本構(gòu)關(guān)系還是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行理論和數(shù)值分析的必要條件。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)服役期間，其不可避免地受到地震荷載、爆炸荷載以及沖擊荷載等動(dòng)荷載的作用，尤其在簡支梁的支座處或梁柱節(jié)點(diǎn)處，鋼筋與混凝土不僅受到動(dòng)荷載的作用，而且側(cè)向壓力對錨固區(qū)域的粘結(jié)性能也產(chǎn)生較大影響。為了更為準(zhǔn)確評估鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在動(dòng)荷載作用后的整體性能，對鋼筋與混凝土在側(cè)向壓力和動(dòng)荷載作用下粘結(jié)性能的研究顯得尤為重要，然而現(xiàn)

2、有研究均未考慮側(cè)向壓力作用下，加載速率或反復(fù)荷載對鋼筋與混凝土粘結(jié)性能的影響。因此，本文主要通過中心拉拔試件研究了光圓鋼筋與變形鋼筋在不同側(cè)向壓力和加載速率下的粘結(jié)性能，同時(shí)也考慮了側(cè)向壓力對反復(fù)荷載下變形鋼筋粘結(jié)性能的影響。論文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)加載速率對不同側(cè)向壓力作用下光圓鋼筋與混凝土的試驗(yàn)研究表明，在無側(cè)向壓力作用下，加載速率對粘結(jié)性能無影響。當(dāng)側(cè)向壓力施加后，粘結(jié)應(yīng)力主要由鋼筋與混凝土間的摩擦應(yīng)力組成。

3、此時(shí)，加載速率對粘結(jié)性能的影響較大。當(dāng)側(cè)向壓力一定時(shí)，粘結(jié)強(qiáng)度和加載速率之比的對數(shù)值log(v/vo)呈線性關(guān)系，側(cè)向壓力越大，加載速率對粘結(jié)強(qiáng)度的影響越顯著。加載速率和側(cè)向壓力對殘余粘結(jié)強(qiáng)度的影響與對極限粘結(jié)強(qiáng)度的影響程度一致。通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，回歸了粘結(jié)強(qiáng)度及其對應(yīng)的滑移、殘余強(qiáng)度與側(cè)向壓力和加載速率的關(guān)系;
　　(2)單側(cè)向應(yīng)力和不同加載速率作用下變形鋼筋的試驗(yàn)研究表明，當(dāng)側(cè)向壓力垂直于鋼筋橫肋時(shí)，加載速率會(huì)使混凝土內(nèi)的裂紋

4、寬度減小，但裂紋寬度的降低程度和粘結(jié)強(qiáng)度與側(cè)向壓力的大小無關(guān)。粘結(jié)強(qiáng)度和log(v/vo)呈線性增長關(guān)系。混凝土強(qiáng)度越低，鋼筋直徑越大，加載速率對粘結(jié)強(qiáng)度的影響越顯著;
　　(3)雙側(cè)向壓力和不同加載速率作用下變形鋼筋的試驗(yàn)研究表明，變形鋼筋與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度主要取決于鋼筋橫肋間混凝土的強(qiáng)度。隨著加載速率的增加，側(cè)向壓力越大，粘結(jié)強(qiáng)度上升程度逐漸降低。根據(jù)回歸分析了各粘結(jié)參數(shù)與側(cè)向壓應(yīng)力和加載速率的關(guān)系，并基于粘結(jié)滑移曲線的形狀構(gòu)

5、建了粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系;
　　(4)側(cè)向壓力下反復(fù)荷載對變形鋼筋與混凝土粘結(jié)性能的試驗(yàn)研究表明，在相同的控制位移下，隨著側(cè)向壓力的增大，粘結(jié)性能的退化程度逐漸降低。相對保護(hù)層厚度越小，側(cè)向壓力對粘結(jié)性能的影響越明顯。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，回歸了相關(guān)粘結(jié)參數(shù)與控制位移和反復(fù)荷載的關(guān)系。提出了適用于在不同側(cè)向壓力和控制位移下變形鋼筋與混凝土的粘結(jié)滑移本構(gòu)模型。只要給定鋼筋直徑、混凝土強(qiáng)度、側(cè)向壓力以及控制位移，即可確定鋼筋與混凝土的粘結(jié)滑移滯回