超高韌性水泥基復(fù)合材料與鋼筋粘結(jié)性能的試驗研究.pdf

1、超高韌性水泥基復(fù)合材料(Ultra High Toughness Cementifious Composites，簡稱UHTCC)是一種新型高性能纖維混凝土，具有卓越的韌性和優(yōu)良的耐久性能，已被成功地應(yīng)用于許多實際工程。當(dāng)在該材料澆注的構(gòu)件中配制加強鋼筋時，除了各自基本的材料力學(xué)性能外，它們之間的粘結(jié)性能也是結(jié)構(gòu)設(shè)計中的基本問題之一?；诖?，本文通過拉拔試驗、梁式試驗和鋼筋內(nèi)貼片試驗，著重研究了它們之間的粘結(jié)錨固性能以及粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系

2、，同時亦對粘結(jié)錨固性能進行了可靠度分析，完成了以下工作： 1.通過對拉拔試驗獲得的粘結(jié)滑移曲線的分析，將鋼筋與UHTCC粘結(jié)錨固受力過程主要歸納為以下幾個階段：微滑移階段、滑移階段、拔出階段、下降階段和殘余階段，對各個階段曲線的特點、受力過程以及試件破壞形式進行了分析。并與鋼筋和普通混凝土之間的粘結(jié)性能進行了對比分析。 2.根據(jù)拔出試件的試驗結(jié)果，研究了保護層厚度、錨固長度、鋼筋直徑及鋼筋表面形狀這些參數(shù)對粘結(jié)錨固性能的

3、影響。研究表明：極限粘結(jié)強度隨著保護層厚度的增加而增大，但并不是無限制的增大，當(dāng)c/d>5時，極限粘結(jié)強度基本保持不變。此外，極限粘結(jié)強度也隨著錨固長度、鋼筋直徑的增大而減小。同時通過對試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計回歸，建立了鋼筋與UHTCC間極限粘結(jié)強度計算公式，該公式計算結(jié)果與實測值吻合較好。 3.通過梁式粘結(jié)試驗，分析了在彎矩和剪力共同存在的情況下，鋼筋與UHTCC之間的粘結(jié)錨固性能。試驗結(jié)果表明，在存在彎矩和剪力的情況下，鋼筋與UHT

4、CC的粘結(jié)破壞形式相對于混凝土來說更能表現(xiàn)出良好的粘結(jié)延性。對比拉拔試驗，基于梁式試驗的鋼筋與UHTCC之間的粘結(jié)強度低于拉拔試驗的結(jié)果。 4.在對6個鋼筋內(nèi)貼片試件進行拉拔試驗的基礎(chǔ)上，通過實測的鋼筋應(yīng)變和端部滑移，分析了兩者之間的粘結(jié)應(yīng)力以及相對滑移沿錨固長度的分布規(guī)律，進而推導(dǎo)出沿錨固長度變化的粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系和反映這種變化的位置函數(shù)，并建立考慮錨固位置影響的粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系。同時對比鋼筋與普通混凝土之間的粘結(jié)滑移關(guān)系，較