非蒸养UHPC-钢板结构界面的受拉和剪切性能试验研究

超高性能混凝土(UHPC)在组合结构和钢结构加固领域具有很大的应用潜力,其中UHPC-钢板界面的力学行为对整体结构组合性能的发挥起到关键作用。该文通过一系列受拉试验和推出试验,对五种常见的非蒸养UHPC-钢板界面形式进行了研究,包括光滑钢板界面、花纹钢板界面、撒入骨料的环氧胶粘剂界面、焊接弯起钢筋界面和栓钉连接界面。试验结果表明UHPC直接粘结强度较低且并不可靠;花纹钢板界面和环氧胶粘剂界面的粘结强度较高,但在受拉或无约束受剪时发生脆性破坏;焊接弯起钢筋界面和栓钉连接界面具有明显的规律性和延性,然而施加约束带来的承载力提升并不明显。该文重点研究了栓钉连接界面的力学性质,发现经典理论和现有规范严重低估了UHPC锥形破坏的承载力,提出更符合实际情况的变角度破坏面假设;此外,该文通过试验结果标定和验证了UHPC中栓钉连接件荷载-滑移关系的指数函数模型。