高温后UHTCC与钢筋粘结性能

掺纳米二氧化硅和钢纤维的超高韧性水泥基材料(UHTCC)具有良好的力学和耐高温性能。为探究UHTCC与钢筋在高温后的协同工作性能,文中对配光圆钢筋和变形钢筋的UHTCC试件在经历不同高温后的表观形态及拉拔试验中的滑移和破坏现象进行观察研究。试验表明:随经历温度的升高,UHTCC与钢筋的粘结应力逐渐降低;光圆钢筋的极限粘结应力和相应的滑移量呈负相关,UHTCC高温后疏松多孔,塑性变形能力加强,导致钢筋大滑移量的产生;变形钢筋与UHTCC的粘结应力显著大于光圆钢筋,两者粘结应力随经历温度升高具有相对不同的变化趋势。最后,文中提出了一个光圆钢筋粘结强度折减公式,与实验值符合较好。

型钢-UHTCC组合梁静载力学性能试验研究

为促进超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)在组合结构中的应用,开展了型钢-UHTCC组合梁静载力学性能试验研究。同时与型钢-混凝土组合梁试件的荷载-挠度关系、抗弯承载力、裂缝开展、破坏形态以及型钢与两种水泥基材料的变形协调性进行了对比分析。研究结果表明:在UHTCC与混凝土轴心抗压强度基本一致的情况下,UHTCC与混凝土两种材料之间的变形能力差异导致两种组合梁的静载力学性能存在明显差异。与型钢-混凝土组合梁相比,型钢-UHTCC组合梁的跨中最大挠度是其2.26倍,整体性更佳;相同荷载条件下的裂缝宽度仅为其50%左右;抗弯承载力提高了6.4%;跨中截面应变更加符合平截面假定;UHTCC能够与钢材变形协调、共同工作。

型钢-UHTCC组合节点静载受力性能试验研究

开展了型钢-超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)组合节点静载性能试验研究,同时与型钢-普通混凝土组合节点进行比较,主要分析荷载-梁挠度关系、裂缝开展情况、节点破坏形态以及水泥基材料和内部钢材的变形协调关系。研究结果表明:UHTCC在组合节点中能够发挥良好的裂缝控制能力并使裂缝无害化分散;非节点区梁和节点区板的起裂荷载分别提高到型钢-普通混凝土组合节点的1.36和3.58倍;型钢-UHTCC组合节点承载力和变形能力分别高于相同形式型钢-普通混凝土组合节点的10%和49%;在加载过程中UHTCC与内部钢材变形协调,表明两者之间具有较好的黏结性能,能够协同受力。