超高韌性水泥基復(fù)合材料與鋼筋粘結(jié)性能的試驗(yàn)研究.pdf

1、超高韌性水泥基復(fù)合材料(Ultra High Toughness Cementifious Composites，簡(jiǎn)稱(chēng)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(shí)際工程。當(dāng)在該材料澆注的構(gòu)件中配制加強(qiáng)鋼筋時(shí)，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(jì)中的基本問(wèn)題之一?；诖耍疚耐ㄟ^(guò)拉拔試驗(yàn)、梁式試驗(yàn)和鋼筋內(nèi)貼片試驗(yàn)，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(shí)亦對(duì)粘結(jié)錨固性能進(jìn)行了可靠度分析，完成了以下工作： 1.通過(guò)對(duì)拉拔試驗(yàn)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(guò)程主要?dú)w納為以下幾個(gè)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(duì)各個(gè)階段曲線的特點(diǎn)、受力過(guò)程以及試件破壞形式進(jìn)行了分析。并與鋼筋和普通混凝土之間的粘結(jié)性能進(jìn)行了對(duì)比分析。 2.根據(jù)拔出試件的試驗(yàn)結(jié)果，研究了保護(hù)層厚度、錨固長(zhǎng)度、鋼筋直徑及鋼筋表面形狀這些參數(shù)對(duì)粘結(jié)錨固性能的

3、影響。研究表明：極限粘結(jié)強(qiáng)度隨著保護(hù)層厚度的增加而增大，但并不是無(wú)限制的增大，當(dāng)c/d>5時(shí)，極限粘結(jié)強(qiáng)度基本保持不變。此外，極限粘結(jié)強(qiáng)度也隨著錨固長(zhǎng)度、鋼筋直徑的增大而減小。同時(shí)通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)回歸，建立了鋼筋與UHTCC間極限粘結(jié)強(qiáng)度計(jì)算公式，該公式計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)值吻合較好。 3.通過(guò)梁式粘結(jié)試驗(yàn)，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(yàn)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(duì)于混凝土來(lái)說(shuō)更能表現(xiàn)出良好的粘結(jié)延性。對(duì)比拉拔試驗(yàn)，基于梁式試驗(yàn)的鋼筋與UHTCC之間的粘結(jié)強(qiáng)度低于拉拔試驗(yàn)的結(jié)果。 4.在對(duì)6個(gè)鋼筋內(nèi)貼片試件進(jìn)行拉拔試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)測(cè)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(duì)滑移沿錨固長(zhǎng)度的分布規(guī)律，進(jìn)而推導(dǎo)出沿錨固長(zhǎng)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(shí)對(duì)比鋼筋與普通混凝土之間的粘結(jié)滑移關(guān)系，較