预制超高性能混凝土修复既有混凝土结构界面粘结性能研究

发布时间：2017-08-17 17:17

  本文关键词：预制超高性能混凝土修复既有混凝土结构界面粘结性能研究

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【摘要】：随着混凝土结构服役年限的增长,由于环境作用等导致不同程度的损伤,难以达到设计要求,需对既有建筑进行修复加固。针对现有的修复加固方法耐久性方面尚存在一定不足,考虑到UHPC优异的力学性能和耐久性能,将UHPC应用于既有混凝土结构的修复加固中,有望成为一种集耐久性和力学性能修复于一体的综合性修复方法。而对于修复加固既有结构,界面粘结问题是至关重要的,然而目前对预制UHPC修复既有混凝土结构界面性能,尤其是界面冻融性能研究不足。本文开展了界面粘结短期加载试验,考察了界面粘结材料、界面剪力键的设计、既有混凝土强度等修复参数对界面粘结强度及界面粘结滑移性能的影响规律,对比分析了各个修复参数对界面粘结强度的影响;给出了界面粘结-滑移模型,并给出了不同修复参数设计的界面粘结刚度取值;通过斜截面剪切试验,探究了在压力作用下的界面粘结滑移性能,试验表明,斜截面剪切强度及粘结刚度均得到了大幅提高;并研究了界面粘结设计随冻融循环的退化规律,结果表明不同的修复设计随冻融循环的退化速率不同,给出了界面残余粘结强度和刚度的退化公式以及界面-粘结滑移的退化模型。在界面研究的基础上,以寒区既有RC防撞墙为对象,开展了基于预制UHPC防撞墙的综合性修复分析,揭示界面构造设计对既有RC结构件长期性能的影响,为工程修复设计提供科学依据。
【关键词】：预制超高性能混凝土 既有混凝土结构 界面粘结性能 滑移 剪切试验
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU37
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-16
• 1.1 课题背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究概况9-14
• 1.2.1 基于UHPC的既有RC结构修复加固研究9-11
• 1.2.2 UHPC与既有混凝土界面粘结短期性能研究11-14
• 1.2.3 UHPC与既有混凝土结构修复界面的抗冻融性能14
• 1.3 存在的问题14-15
• 1.4 本课题的主要研究内容15-16
• 第2章 材料性能及试件设计16-24
• 2.1 材料性能16-19
• 2.1.1 UHPC材料性能16
• 2.1.2 普通混凝土16-17
• 2.1.3 界面粘结材料17-19
• 2.2 试件尺寸设计19-22
• 2.2.1 直接剪切试件设计19-20
• 2.2.2 斜截面剪切设计20-22
• 2.3 试件制作22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 界面短期性能研究24-59
• 3.1 试验概况24-30
• 3.1.1 试件设计24-25
• 3.1.2 复合试件制作过程25-27
• 3.1.3 试验前准备工作27-29
• 3.1.4 试验方案29-30
• 3.2 试验现象30-36
• 3.2.1 直剪试验现象30-33
• 3.2.2 斜截面剪切试验现象33-36
• 3.3 试验结果与分析36-58
• 3.3.1 界面粘结强度36-42
• 3.3.2 界面粘结-滑移性能42-55
• 3.3.3 界面粘结滑移模型55-58
• 3.4 本章小结58-59
• 第4章 界面粘结冻融性能研究59-92
• 4.1 冻融循环试验概况59-64
• 4.1.1 快速冻融循环试验59
• 4.1.2 试件设计59-62
• 4.1.3 冻融循环试件的制作过程62-63
• 4.1.4 试验前准备工作和试验方案63-64
• 4.2 试验现象64-73
• 4.2.1 ZS-0 组试件加载试验现象64-67
• 4.2.2 ZB-1 组试件试验现象67-70
• 4.2.3 XB301 组试件试验现象70-73
• 4.3 试验结果与分析73-89
• 4.3.1 冻融循环后界面粘结强度退化规律73-79
• 4.3.2 界面粘结-滑移性能退化规律79-89
• 4.4 界面粘结-滑移性能的退化模型89-91
• 4.4.1 界面粘结-滑移退化模型90
• 4.4.2 界面粘结-滑移简化退化模型90-91
• 4.5 本章小结91-92
• 第5章 界面粘结-滑移退化对结构性能的影响92-102
• 5.1 有限元软件ABAQUS简介92
• 5.2 有限元建模过程92-98
• 5.2.1 钢筋本构92-93
• 5.2.2 普通混凝土本构93-96
• 5.2.3 UHPC本构模型96-97
• 5.2.4 界面模型97-98
• 5.2.5 网格划分和单元类型98
• 5.3 界面粘结退化对预制UHPC-RC防撞墙结构性能的影响98-101
• 5.3.1 预制UHPC-RC防撞墙有限元模型98-99
• 5.3.2 材料参数99
• 5.3.3 界面单元参数99-100
• 5.3.4 加载分析100
• 5.3.5 模拟结果分析100-101
• 5.4 本章小结101-102
• 结论102-104
• 参考文献104-110
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果110-112
• 致谢112

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本文编号：690192