非标涂层钢筋与混凝土的粘结性能试验研究
发布时间：2021-10-16 00:01
非标涂层钢筋是中国科学院金属研究所针对海洋腐蚀环境下研发的一种新型钢筋,非标准钢筋采用了加高肋的方法增大钢筋与混凝土的咬合面积,从而弥补传统标准钢筋在增加环氧涂层之后摩阻力和吸附力降低的缺陷。非标涂层钢筋表面的涂层可以很好的将钢筋与外部环境隔开,因此其具有非常好的耐腐蚀性能,适用于海洋等重腐蚀环境,此外非标涂层钢筋还具有优良的综合性能且节能环保,在建筑业高速发展的21世纪具有非常大的应用前景。作为一类新型钢筋,非标涂层钢筋与混凝土的粘结锚固性能可否保证钢筋与混凝土协同工作,成为其能否在工程中推广应用的一个关键问题。基于中心拉拔法开展了非标涂层钢筋与混凝土粘结性能以及钢筋粘结强度和粘结可靠度试验研究。依据中心拉拔法相关的试验方法标准或试验规程,设计了45个非标钢筋中心拉拔试件和36个普通钢筋对比试件,分别从粘结作用机理、粘结应力分布、影响粘结性能主要因素、锚固可靠度分析等方面进行了试验研究,对非标涂层钢筋和普通钢筋与混凝土的粘结锚固性能进行了对比分析。研究了钢筋直径、保护层厚度、混凝土强度、锚固长度等因素对非标涂层与混凝土粘结锚固性能的影响。结果表明:在一定范围内,钢筋的粘结极限荷载随着...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中心Fig.1.1Schematicd
第1章绪论7法得到了广泛应用。a无箍筋形式b配箍筋形式图1.1中心拉拔试验示意图Fig.1.1Schematicdrawingofcenterpulltest（2）梁式试验梁的受力主要有跨中弯矩和梁端剪力，梁式试验的构造比较复杂，设计试验时要考虑梁的受力形式和实际情况，此外梁的抗弯性能也要满足相关要求。梁式试验的试件是构件梁，它比拉拔试件体积大、耗量多、设计复杂、受力多元，但是梁式试验符合构件的真实受力情况，可以更好的体现钢筋与混凝土的粘结锚固性能。图1.2为梁式试验示意图。图1.2梁式试验示意图Fig.1.2Schematicdiagramofbeamtest（3）局部粘结-滑移试验中心拉拔试验和梁式试验不能反映钢筋与混凝土的局部粘结性能与应力的实际分布，局部粘结-滑移试验通过将钢筋开槽内贴应变片来制作拉拔试件（见图1.3），利用试验过程中测得的应变变化可以很好的解决这一问题。钢筋与混凝土之间的粘结应力分布并不是均匀的，了解二者之间的实际粘结规律才能更合理的应用，因此局部粘结-滑移试验也是研究粘结锚固的一个重要方法。
沈阳工业大学硕士学位论文8图1.3钢筋开槽内贴片Fig.1.3Reinforcedslottedpatch1.2.6粘结强度由于钢筋混凝土构件是有两种完全不同材性的材料构成的，因此二者之间的受力复杂，对其进行理论分析非常困难。但是国内外还是很多优秀的学者采用力学模型的方法进行有限元分析，提出了科学的钢筋与混凝土粘结强度的计算公式。促进了钢筋混凝土构件的应用和新型钢材与混凝土材料的研究。早在1979年，Tepfers[60]假定钢筋混凝土构件中钢筋横肋的挤压力是均匀的作用在混凝土筒的内壁，从而用平面厚壁圆筒模型简化替代了混凝土与钢筋的实际作用模型，分析钢筋与混凝土的粘结性能。文中通过建立平衡方程和弹塑性力学进行计算的方法推导出了钢筋混凝土在混凝土弹性状态、混凝土弹性带裂缝状态、混凝土塑性状态三种状态下的粘结强度计算公式。研究发现，当混凝土保护层厚度较小且试验值更靠近塑性状态的解时，试件发生劈裂破坏；当混凝土保护层较大时，钢筋被拔出试件发生破坏，此时试验值靠近弹性带裂缝状态的解。而当试件处于弹性带裂缝状态和完全塑性状态之间时，试件更容易发生粘结破坏。混凝土弹性状态时ctg)2/()2/()2/()2/(2222sssstuddcddcf（1.1）混凝土弹性带裂缝状态时ctg664.12/sstuddcf（1.2）混凝土塑性状态时ctg2/2studcf（1.3）1992年，徐有邻[61]进行了胶结力试验、摩阻力试验、咬合机理的观测试验三种试验方法来研究钢筋与混凝土的粘结锚固，试验中观察了钢筋混凝土的滑移渗入情况，
【参考文献】：
期刊论文
[1]氯氧镁钢筋混凝土中涂层钢筋腐蚀的电化学特性[J]. 乔宏霞,温少勇,王鹏辉,杨振清,杨天霞. 建筑材料学报. 2019(06)
[2]涂层钢筋与混凝土粘结锚固机理研究进展[J]. 刘茂康,武文博,刘志勇. 混凝土世界. 2018(11)
[3]变形钢筋与混凝土黏结性能研究综述[J]. 林红威,赵羽习. 建筑结构学报. 2019(01)
[4]交叉钢筋的宏观锈蚀及其对钢筋混凝土构件抗力的影响[J]. 董征,顾祥林,张伟平,袁琴. 建筑结构学报. 2019(01)
[5]环氧树脂涂层钢筋在水闸工程中的应用[J]. 娄二召,陈晓华,吴春晖,林道通. 浙江水利科技. 2018(03)
[6]全轻混凝土的钢筋粘结锚固性能试验研究[J]. 郝彤,刘斌,于秋波,柯亚楠. 建筑科学. 2018(03)
[7]环境腐蚀对耐腐蚀钢筋混凝土梁耐久性影响[J]. 李延涛,庞鑫杰,刁硕,郭旭. 四川建筑科学研究. 2017(06)
[8]带肋钢筋与灌浆料黏结性能试验[J]. 余琼,许雪静,尤高帅. 哈尔滨工业大学学报. 2017(12)
[9]600 MPa高强钢筋与混凝土的粘结锚固性能试验研究[J]. 李艳艳,李晓清,苏恒博. 土木建筑与环境工程. 2017(02)
[10]钢筋锈蚀后与再生混凝土间粘结-滑移本构关系研究[J]. 杨海峰,邓志恒,覃英宏. 工程力学. 2015(10)
博士论文
[1]锈蚀钢筋混凝土粘结锚固性能研究[D]. 徐港.华中科技大学 2007
[2]受腐蚀钢筋混凝土构件性能研究[D]. 范颖芳.大连理工大学 2002
硕士论文
[1]涂层带肋钢筋与混凝土锚固性能试验研究及有限元分析[D]. 刘茂康.烟台大学 2019
[2]新型高强钢筋与混凝土的粘结锚固性能试验研究[D]. 黄余冲.长安大学 2019
[3]钢筋与高性能钢纤维混凝土粘结性能试验研究[D]. 陈振华.华北水利水电大学 2018
[4]自密实再生混凝土与带肋钢筋的粘结性能试验研究[D]. 王建贞.沈阳工业大学 2018
[5]聚合物水泥基涂层钢筋与混凝土粘结性能及有限元分析[D]. 熊远亮.烟台大学 2017
[6]轻骨料混凝土与HRB400级锈蚀钢筋的粘结性能试验研究[D]. 常杭州.南京林业大学 2017
[7]HRB600钢筋与钢纤维高强混凝土粘结性能试验研究[D]. 金星.郑州大学 2017
[8]改性环氧复合涂层的制备及摩擦防腐性能研究[D]. 刘丹.昆明理工大学 2016
[9]600MPa级热轧带肋钢筋粘结锚固性能试验研究[D]. 牛旭宁.河北工业大学 2015
[10]粉煤灰混凝土粘结性能的试验研究[D]. 薛雪云.西安建筑科技大学 2008
本文编号：3438842
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中心Fig.1.1Schematicd
第1章绪论7法得到了广泛应用。a无箍筋形式b配箍筋形式图1.1中心拉拔试验示意图Fig.1.1Schematicdrawingofcenterpulltest（2）梁式试验梁的受力主要有跨中弯矩和梁端剪力，梁式试验的构造比较复杂，设计试验时要考虑梁的受力形式和实际情况，此外梁的抗弯性能也要满足相关要求。梁式试验的试件是构件梁，它比拉拔试件体积大、耗量多、设计复杂、受力多元，但是梁式试验符合构件的真实受力情况，可以更好的体现钢筋与混凝土的粘结锚固性能。图1.2为梁式试验示意图。图1.2梁式试验示意图Fig.1.2Schematicdiagramofbeamtest（3）局部粘结-滑移试验中心拉拔试验和梁式试验不能反映钢筋与混凝土的局部粘结性能与应力的实际分布，局部粘结-滑移试验通过将钢筋开槽内贴应变片来制作拉拔试件（见图1.3），利用试验过程中测得的应变变化可以很好的解决这一问题。钢筋与混凝土之间的粘结应力分布并不是均匀的，了解二者之间的实际粘结规律才能更合理的应用，因此局部粘结-滑移试验也是研究粘结锚固的一个重要方法。
沈阳工业大学硕士学位论文8图1.3钢筋开槽内贴片Fig.1.3Reinforcedslottedpatch1.2.6粘结强度由于钢筋混凝土构件是有两种完全不同材性的材料构成的，因此二者之间的受力复杂，对其进行理论分析非常困难。但是国内外还是很多优秀的学者采用力学模型的方法进行有限元分析，提出了科学的钢筋与混凝土粘结强度的计算公式。促进了钢筋混凝土构件的应用和新型钢材与混凝土材料的研究。早在1979年，Tepfers[60]假定钢筋混凝土构件中钢筋横肋的挤压力是均匀的作用在混凝土筒的内壁，从而用平面厚壁圆筒模型简化替代了混凝土与钢筋的实际作用模型，分析钢筋与混凝土的粘结性能。文中通过建立平衡方程和弹塑性力学进行计算的方法推导出了钢筋混凝土在混凝土弹性状态、混凝土弹性带裂缝状态、混凝土塑性状态三种状态下的粘结强度计算公式。研究发现，当混凝土保护层厚度较小且试验值更靠近塑性状态的解时，试件发生劈裂破坏；当混凝土保护层较大时，钢筋被拔出试件发生破坏，此时试验值靠近弹性带裂缝状态的解。而当试件处于弹性带裂缝状态和完全塑性状态之间时，试件更容易发生粘结破坏。混凝土弹性状态时ctg)2/()2/()2/()2/(2222sssstuddcddcf（1.1）混凝土弹性带裂缝状态时ctg664.12/sstuddcf（1.2）混凝土塑性状态时ctg2/2studcf（1.3）1992年，徐有邻[61]进行了胶结力试验、摩阻力试验、咬合机理的观测试验三种试验方法来研究钢筋与混凝土的粘结锚固，试验中观察了钢筋混凝土的滑移渗入情况，
【参考文献】：
期刊论文
[1]氯氧镁钢筋混凝土中涂层钢筋腐蚀的电化学特性[J]. 乔宏霞,温少勇,王鹏辉,杨振清,杨天霞. 建筑材料学报. 2019(06)
[2]涂层钢筋与混凝土粘结锚固机理研究进展[J]. 刘茂康,武文博,刘志勇. 混凝土世界. 2018(11)
[3]变形钢筋与混凝土黏结性能研究综述[J]. 林红威,赵羽习. 建筑结构学报. 2019(01)
[4]交叉钢筋的宏观锈蚀及其对钢筋混凝土构件抗力的影响[J]. 董征,顾祥林,张伟平,袁琴. 建筑结构学报. 2019(01)
[5]环氧树脂涂层钢筋在水闸工程中的应用[J]. 娄二召,陈晓华,吴春晖,林道通. 浙江水利科技. 2018(03)
[6]全轻混凝土的钢筋粘结锚固性能试验研究[J]. 郝彤,刘斌,于秋波,柯亚楠. 建筑科学. 2018(03)
[7]环境腐蚀对耐腐蚀钢筋混凝土梁耐久性影响[J]. 李延涛,庞鑫杰,刁硕,郭旭. 四川建筑科学研究. 2017(06)
[8]带肋钢筋与灌浆料黏结性能试验[J]. 余琼,许雪静,尤高帅. 哈尔滨工业大学学报. 2017(12)
[9]600 MPa高强钢筋与混凝土的粘结锚固性能试验研究[J]. 李艳艳,李晓清,苏恒博. 土木建筑与环境工程. 2017(02)
[10]钢筋锈蚀后与再生混凝土间粘结-滑移本构关系研究[J]. 杨海峰,邓志恒,覃英宏. 工程力学. 2015(10)
博士论文
[1]锈蚀钢筋混凝土粘结锚固性能研究[D]. 徐港.华中科技大学 2007
[2]受腐蚀钢筋混凝土构件性能研究[D]. 范颖芳.大连理工大学 2002
硕士论文
[1]涂层带肋钢筋与混凝土锚固性能试验研究及有限元分析[D]. 刘茂康.烟台大学 2019
[2]新型高强钢筋与混凝土的粘结锚固性能试验研究[D]. 黄余冲.长安大学 2019
[3]钢筋与高性能钢纤维混凝土粘结性能试验研究[D]. 陈振华.华北水利水电大学 2018
[4]自密实再生混凝土与带肋钢筋的粘结性能试验研究[D]. 王建贞.沈阳工业大学 2018
[5]聚合物水泥基涂层钢筋与混凝土粘结性能及有限元分析[D]. 熊远亮.烟台大学 2017
[6]轻骨料混凝土与HRB400级锈蚀钢筋的粘结性能试验研究[D]. 常杭州.南京林业大学 2017
[7]HRB600钢筋与钢纤维高强混凝土粘结性能试验研究[D]. 金星.郑州大学 2017
[8]改性环氧复合涂层的制备及摩擦防腐性能研究[D]. 刘丹.昆明理工大学 2016
[9]600MPa级热轧带肋钢筋粘结锚固性能试验研究[D]. 牛旭宁.河北工业大学 2015
[10]粉煤灰混凝土粘结性能的试验研究[D]. 薛雪云.西安建筑科技大学 2008
本文编号：3438842
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