预制胶拼构件接缝界面粘结性能及机理研究

发布时间：2020-06-01 16:20

【摘要】：节段预制胶拼桥梁具有梁体施工质量好、施工速度快、对桥址周围自然环境破坏小、对桥下现有交通及周边环境影响小等优点,近些年工程应用逐渐增多。节段预制拼装桥梁接缝处混凝土和普通钢筋不连续,接缝界面环氧树脂与混凝土的粘结层是薄弱点,影响其粘结性能。本文通过三种界面粘结试验对胶拼构件粘结性能开展研究,主要内容及成果如下:(1)完成108个150mm×300mm×150mm界面粘结构件的劈拉试验,详细地记录胶拼构件劈拉破坏现象,试验过程中测试试验构件的应变、破坏荷载。试验结果表明,构件界面劈拉破坏类型分为三种,即胶层破坏、混合破坏、内聚破坏。三种破坏类型的劈拉强度范围分别为0.66MPa～0.98MPa,1.43MPa～1.96MPa,1.98MPa～3.82MPa。(2)分析了影响胶拼构件界面劈拉性能主要影响因素,包括粘结界面的处理方式、挤胶应力大小、结构胶类型、胶缝厚度,并对影响胶拼构件劈拉强度的主要因素进行了显著性分析。分析结果表明,界面处理方式对构件界面粘结劈拉强度影响显著,挤胶应力大小和结构胶类型对构件界面粘结劈拉强度有影响但影响不大。(3)完成了 6个界面粘结构件弯折试验,记录胶拼构件粘结弯折破坏现象及破坏荷载。试验结果表明:弯折构件破坏类型为加载点之内、胶缝处、接缝附近混凝土破坏的三种破坏类型,构件粘结弯折强度平均值为5.36MPa,表明胶接缝具有一定抗拉性能。(4)完成了 4个界面粘结构件轴拉试验,记录胶拼构件粘结轴拉破坏现象及破坏荷载。试验结果表明,粘结轴拉构件破坏类型为内聚破坏;构件粘结轴拉强度平均值为2.75MPa,表明胶接缝具有一定抗拉性能。(5)从细观层面上,通过光学显微镜对胶拼构件接缝破坏断面微结构进行细观粘结机理分析。分析结果表明,经粘结面处理后,孔隙增多,表面积增大;环氧树脂胶浸入粘结面孔隙中,形成一个个微小的铆钉结构,增强环氧树脂胶和混凝土的之间的咬合作用,提高粘结面的粘结强度。(6)建立了预制胶拼构件接缝界面粘结劈拉强度的BP神经网络预测模型。预测结果表明,构件粘结劈拉强度预测模型的预测值准确率可以达到85%以上。
【图文】：

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【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U441

【参考文献】

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本文编号：2691741