钢-聚丙烯混杂纤维陶粒混凝土与钢筋黏结锚固性能试验研究

为了研究钢-聚丙烯混杂纤维陶粒混凝土与变形钢筋的黏结锚固性能,克服陶粒混凝土韧性差及其与钢筋黏结性能不佳的缺陷,对16组不同混杂比的钢纤维、聚丙烯纤维陶粒混凝土试件进行中心拉拔试验,得到混杂纤维掺量对陶粒混凝土与钢筋黏结破坏形态、黏结强度以及黏结滑移曲线的影响规律。采用能量法量化评价混杂纤维对黏结滑移的影响,利用试验数据计算得到钢-聚丙烯混杂纤维陶粒混凝土与钢筋的临界锚固长度。结果表明:钢-聚丙烯混杂纤维陶粒混凝土拉拔试件的破环形态为拔出破坏,延性较好;黏结滑移曲线具有完整的上升段和下降段,钢纤维和聚丙烯纤维混掺对黏结强度可产生正混杂效应,钢纤维对黏结性能的改善起主导作用,聚丙烯纤维次之;混杂纤维能大幅提升黏结滑移曲线的上升段及下降段能量吸收值,明显改善黏结韧性和变形能力;混杂纤维陶粒混凝土的临界锚固长度较未掺纤维时可减小23%;掺入钢-聚丙烯混杂纤维能显著改善陶粒混凝土与变形钢筋的锚固黏结性能,提高黏结延性,减小陶粒混凝土与变形钢筋的的锚固长度。

胶合木植板连接黏结锚固性能试验研究

为研究胶合木植板连接的黏结锚固性能,对27个胶合木植板连接试件进行了单调加载对拉试验,变化参数包括钢板表面处理方式、钢板锚固长度、钢板宽度、胶层厚度及钢板端部传力构造。结果表明:对钢板进行砂纸打磨或化学刻蚀可大幅度提高黏结锚固强度,分别可达28%,51%;承载力随钢板锚固长度及宽度一定限度内的增加而增长,但锚固长度或钢板宽度增至一定水平后承载力趋于平缓不再增长;胶层厚度对承载力性能影响不大;当植板端部由带衬板的单排大直径钢销传力改为相近长度的单排焊缝传力,其承载力降低近20%。

螺旋槽预应力钢棒黏结锚固可靠度分析与设计建议

通过拉拔试验探讨了螺旋槽预应力钢棒黏结锚固特性,并统计回归了黏结锚固强度。在试验研究的基础上又进行了可靠度分析,提出了螺旋槽预应力钢棒锚固长度的设计建议。

并筋黏结锚固性能试验研究

针对并筋后钢筋与混凝土之间的有效接触面积减小、黏结性能相对变差的问题,通过57个拉拔试件和6个半梁式试件的并筋黏结锚固试验,研究了并筋的黏结锚固性能.试验中考虑了并筋根数、钢筋直径、混凝土强度、锚固长度等因素对并筋黏结滑移性能的影响.试验结果表明:并筋根数越多,名义黏结强度降低;试验方式、锚固长度、钢筋直径、混凝土强度、钢筋位置等因素对并筋黏结强度的影响与这些因素对单根钢筋黏结强度的影响相似,可以引用单根钢筋的试验研究结果分析并筋的黏结锚固性能.基于各国规范黏结强度经验公式和本文的试验数据分析,建议二并筋、三并筋的等效钢筋直径分别取值1.41和1.73.当保护层厚度减小时,可适当延长并筋的锚固长度.

养护龄期对再生保温混凝土黏结锚固性能的影响

将建筑废弃混凝土经过破碎、清洗、分级等一系列工序加工成再生粗骨料,然后以30%的质量分数取代天然粗骨料配制成再生保温混凝土(RATIC),采用中心拔出试验,研究养护龄期对RATIC黏结锚固性能的影响。结果表明:随着养护龄期的延长,钢筋与再生保温混凝土的黏结锚固性能提高;钢筋直径为12 mm时,再生保温混凝土试件均发生剪切破坏,钢筋直径为18 mm时,养护龄期为14、28 d时也发生剪切破坏,钢筋直径为25 mm时,试件均发生劈裂破坏;不同钢筋直径的试件28 d的极限黏结强度相比14 d分别提高7.4%、9.5%、12.4%,56 d的极限黏结强度相比28 d分别提高6.7%、11.2%、24.1%。

基于无砟轨道板纤维金属复合筋与混凝土黏结锚固性能试验研究

在无砟轨道板内配置纤维金属复合筋不但具有可靠的承载力,而且可以有效解决钢筋网片绝缘问题;为对比分析纤维金属复合筋和HRB500钢筋与混凝土的黏结性能,选用直径均为8 mm的玄武岩纤维金属复合筋、玻璃纤维金属复合筋和HRB500钢筋,分别埋入混凝土立方体试块中进行拉拔试验,对比研究混凝土与纤维金属复合筋的黏结性能。试验结果表明:与HRB500钢筋相比,两种纤维金属复合筋均具有相似黏结滑移特征曲线;两种纤维金属复合筋锚固拉伸极限荷载和最大黏结力均比HRB500筋较大,其与混凝土黏结性能要优于HRB500筋;建议在纤维金属复合筋黏结强度和锚固长度计算公式中黏结应力系数K取25.0(偏保守)。

碳纤维增强复合材料黏结型锚固体系弯拉性能试验研究

为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)黏结型锚固体系的弯拉性能,对设计的锚固体系试件进行了10组轴向拉伸试验与12组弯拉试验。在锚固体系优化基础上研究了CFRP筋直径、弯曲半径改变下试件的极限承载力、破坏模式、锚固效率及CFRP筋荷载‒应变关系。结果表明,锚固体系的弯拉承载力折减量系数随CFRP筋弯曲半径的增大而减小,CFRP筋直径越大试件承载力折减量系数越大,并且CFRP筋横向约束有利于弯拉极限承载力的提高。此外,CFRP筋荷载‒应变曲线的非线性变化是试件失效前的典型特征。弯曲半径和CFRP筋直径的比值与锚固效率系数为线性关系,比值在2.4‰以下时试件的弯拉锚固效率系数小于80%,试件呈不均匀断裂和剪切的破坏形式。

基于BP-ANN与RBF-ANN的钢筋与混凝土黏结强度预测模型研究

为研究神经网络对钢筋与混凝土黏结强度的预测能力以及神经网络的输出性能,基于大量的试验数据,提出一种基于改进神经网络的变形钢筋与混凝土黏结强度预测模型,对混凝土结构的研究与实际工程应用均有着重要的意义。收集290组黏结锚固试验数据,引入基于反向传播人工神经网络(BP-ANN)与径向基函数神经网络(RBF-ANN)算法,揭示混凝土强度、保护层厚度、钢筋直径、锚固长度及配箍率对变形钢筋与混凝土黏结性能的影响规律,建立基于改进神经网络算法的钢筋与混凝土黏结强度预测模型。对比分析不同数据预处理方法和训练神经元个数对建议模型预测结果的影响,评估各经典模型与建议模型的预测精度和离散性,提出临界锚固长度计算公式。结果表明:BP-ANN预测值与试验值比值的均值、标准差及变异系数分别为1.009、0.188、0.86,其预测精度略高于RBF-ANN;建议模型能够更准确、更稳定地预测钢筋与混凝土的黏结强度,该方法为解决钢筋与混凝土黏结问题提供了新思路。

高强不锈钢绞线网与工程水泥基复合材料黏结锚固性能试验

为研究高强不锈钢绞线网在工程水泥基复合材料(ECC)中的黏结锚固性能,考虑了横向钢绞线间距、相对锚固长度和钢绞线直径三个影响因素,对设计制作的17组51个试件进行了单边拉拔试验。结果表明:横向钢绞线的设置使黏结破坏具有明显的延性破坏特征;横向钢绞线间距对黏结强度影响不大,但延性强化段长度(延性)随横向钢绞线间距的减小而增大;钢绞线网与ECC的峰值平均黏结应力与锚固长度及钢绞线直径均呈负相关,其延性随钢绞线直径的增大而提高,但随锚固长度的增大而降低。试验结果及分析验证了钢绞线网在ECC中的临界锚固长度计算可采用单根钢绞线的临界锚固长度计算公式。

600 MPa级钢筋与高强混凝土黏结锚固性能试验研究

为探讨600 MPa级高强钢筋与高强混凝土的黏结锚固性能,设计制作42个中心置筋的拉拔试件。通过单边拉拔试验,分析了混凝土强度、保护层厚度和锚固长度等因素对600 MPa级高强钢筋与高强混凝土黏结性能的影响,探讨了各影响因素对其黏结强度的影响规律。利用试验数据进行回归分析,给出了600 MPa级钢筋与混凝土的临界锚固长度经验计算式。该计算值较GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》的基本锚固长度值小,说明600 MPa级钢筋的锚固长度按GB 50010—2010计算能够满足使用要求。

悬索桥可更换式无黏结预应力锚固系统施工技术研究

预应力锚固系统主要包含粗钢筋和钢绞线两种形式。有黏结预应力钢绞线锚固系统具有工作强度低、安全等级高、投入产出比大等优点,成为我国预应力施工的首选,但由于其后期维护难度大、不易拆除更换,严重制约其发展。鉴于此,以实际工程为例,首先对该工程具体情况进行概述,然后分析悬索桥可更换式无黏结预应力锚固系统在该工程中的施工工艺流程及应用情况,并提出了相关施工技术要点,望能为同类工程提供参考。

悬链线效应下钢筋与混凝土黏结锚固性能试验研究

为研究悬链线效应下锚固钢筋与混凝土之间的黏结破坏,以及在RC框架结构连续性倒塌过程中钢筋拉断和黏结失效的先后顺序,分析锚固长度、钢筋布置方式对黏结锚固性能的影响。将钢筋锚固于钢筋混凝土柱中,通过自制的自平衡加载装置,实现对框架结构梁端破坏而钢筋未拉断时形成悬链线受力机制的钢筋进行加载。试验结果表明:锚固钢筋与混凝土之间发生劈裂破坏,而锚固钢筋并没有被拉断,所以在RC框架结构抗倒塌设计中不宜采用直锚的锚固形式,而应该采用其他有效的锚固形式。此外,单排钢筋布置有利于提高锚固钢筋与混凝土之间的平均黏结应力,较双排钢筋布置下的约提高15%。

高强耐蚀钢筋黏结锚固性能研究

通过24个高强耐蚀钢筋与普通混凝土黏结锚固试验,分析了混凝土抗拉强度、锚固长度、配箍率、保护层厚度及钢筋直径对其黏结性能的影响,拟合了新型钢筋混凝土黏结锚固强度公式。结果表明:该种新型钢筋混凝土与普通钢筋混凝土的黏结锚固性能及影响因素基本相同;但是由于钢筋外形参数的改变使得其黏结强度高于普通钢筋;同时运用中心点法对该种高强耐蚀钢筋混凝土进行了临界锚固长度可靠度分析,为该新型钢筋临界锚固长度提供建议。

砌块专用砂浆-钢筋的黏结滑移本构关系研究

通过4根内贴电阻应变片钢筋在砌块专用砂浆中的拉拔试验,得出试验构件的黏结应力沿锚固长度的分布曲线,分析黏结应力沿锚固长度的变化规律;通过量测的构件加载端相对滑移和自由端相对滑移,得出沿锚固长度的相对滑移变化曲线;给出试验构件不同锚固位置处的黏结应力与相对滑移变化曲线,在黏结应力与相对滑移的基本模式中引入黏结锚固位置函数,得出拉结钢筋在砌块专用砂浆中较为准确的黏结应力与相对滑移本构关系。

高强不锈钢绞线网与ECC黏结-滑移关系模型

高强不锈钢绞线网与ECC的黏结是二者协同工作的基础,且黏结-滑移关系模型是其黏结性能的综合反映,故通过对17组51个高强不锈钢绞网增强ECC薄板试件进行单边拉拔试验,研究横向钢绞线间距、纵向钢绞线直径和相对锚固长度等因素对钢绞线网在ECC中黏结性能的影响规律。试验结果表明,横向钢绞线的设置可使黏结破坏由脆性破坏转变为延性破坏;高强不锈钢绞线网与ECC的黏结滑移曲线可分为5个阶段,分别为上升段、微降段、延性强化段、下降段和残余段。基于试验结果,对钢绞线网在ECC中的黏结破坏特征和黏结-滑移机理进行分析,在相关黏结-滑移关系模型的基础上,提出钢绞线网与ECC的黏结-滑移关系模型,并进行模型参数分析。所提模型及模型参数计算公式与试验结果吻合良好,能较好地反映钢绞线网与ECC的界面黏结滑移特征。

高强钢筋与混凝土锚固性能研究

为了得到高强钢筋HTB650与混凝土的锚固性能,对36个黏结锚固试件和30个两侧贴焊短筋的机械锚固试件进行拔出试验.试验考虑了相对锚固长度、混凝土强度、相对保护层厚度、配箍率和钢筋强度对锚固性能的影响.试验结果表明,高强钢筋黏结锚固的破坏形式不同于机械锚固.两者的极限黏结强度随着相对锚固长度、混凝土强度、相对保护层厚度、配箍率和钢筋强度而改变,变化趋势基本一致.通过回归分析,得出高强钢筋与混凝土之间黏结锚固与机械锚固的极限黏结强度计算公式.

中强度预应力HR钢棒在混凝土中的锚固试验及可靠度分析

针对中强度预应力HR钢棒在混凝土中的黏结锚固性能,通过68个锚固构件的拉拔试验,系统研究了混凝土强度、锚固长度、相对保护层厚度、劈裂面配箍率等因素对黏结锚固性能的影响,通过回归分析得出中强度预应力HR钢棒在混凝土中的极限黏结强度计算公式,计算结果与试验结果吻合良好。基于黏结锚固试验,采用一次二阶矩理论的中心点法进行了锚固极限状态的可靠度分析,提出满足可靠度要求的中强度预应力HR钢棒锚固长度的计算公式。

套筒内锈蚀钢筋与灌浆料黏结性能试验研究

为了研究钢筋锈蚀对灌浆套筒接头连接性能的影响,通过对20个进行人工锈蚀的试件开展拉拔试验,获得灌浆套筒内不同直径的钢筋在不同锈蚀率情况下的破坏形态、锚固内部钢筋应变和荷载滑移曲线.对比分析不同直径钢筋在不同锈蚀率情况下的黏结应力分布曲线、相对滑移曲线和不同锚固位置处的黏结滑移曲线.通过试验结果和理论分析,发现随着锈蚀率的增加,钢筋的抗拔能力均有不同程度的衰减,当锈蚀率达到12%时,灌浆套筒内钢筋的抗拔能力降低约50%;分析得出灌浆套筒内锈蚀钢筋的黏结应力衰减机理;建立钢筋锈蚀前后黏结锚固位置函数模型,并确定参数取值;建立钢筋锈蚀前后与灌浆料间考虑黏结锚固位置函数的黏结滑移本构关系,为锈蚀前后钢筋与灌浆料的有限元分析提供参考依据.

缓黏结预应力技术研究与应用

本文介绍了缓黏结预应力技术的发展现状,通过缓黏结预应力钢绞线的摩擦损失、黏结锚固性能、缓黏结预应力混凝土梁受弯性能、框架节点滞回曲线和疲劳性能等方面的研究,说明了缓黏结预应力混凝土结构的受力特点,介绍了缓黏结预应力技术在混凝土结构工程中的应用情况,为缓黏结预应力技术研究和应用提供参考。

双相体不锈钢筋与混凝土黏结性能试验及有限元模拟

通过对11组共66个双相体不锈钢筋混凝土试件进行中心拉拔试验,研究混凝土强度、钢筋直径、锚固长度、保护层厚度及配箍率对双相体不锈钢筋混凝土黏结锚固性能的影响,并与普通碳素钢筋做对比试验。基于试验结果,根据混凝土力学的Ottosen准则及微观传力模型,统计回归出双相体不锈钢筋黏结强度计算公式。运用ABAQUS有限元分析程序,利用非线性弹簧单元,对双相体不锈钢筋与混凝土之间的黏结滑移进行有限元模拟分析。结果表明,双相体不锈钢筋与普通碳素钢筋在混凝土中的黏结性能相似;荷载-滑移曲线的模拟结果与试验结果符合较好。