钢筋在超高性能混凝土中的锚固与搭接性能试验研究

作     者：郭保第 丁然 李玥一 聂鑫 许见超 GUO Baodi;DING Ran;LI Yueyi;NIE Xin;XU Jianchao

作者机构：清华大学土木工程系北京100084 北方工业大学土木工程学院北京100144 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司高速铁路轨道技术国家重点实验室北京100081 

出 版 物：《建筑结构学报》 (Journal of Building Structures)

年 卷 期：2024年第45卷第9期

页      面：100-112页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 0837[工学-安全科学与工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0703[理学-化学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：中国铁道科学研究院集团有限公司基金资助项目(2021YJ146) 国家自然科学基金项目(52325802,52121005) 

主　　题：超高性能混凝土 钢筋 锚固/搭接长度 黏结性能 黏结强度 

摘      要：为研究超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)与钢筋间的黏结受力性能,设计并制作了45个锚固试件和39个包含新旧UHPC界面的对称搭接试件,研究钢筋直径、保护层厚度、锚固/搭接长度、荷载形式、箍筋配置以及界面处理方式对黏结性能的影响规律。结果表明:对于锚固试件,其破坏模式和黏结强度主要由保护层厚度和锚固长度共同影响,当保护层厚度小于3d(d为钢筋直径)时,均发生UHPC劈裂破坏,黏结强度均较小;保护层厚度达3d及以上时,锚固长度为5d的试件均发生钢筋屈服后的拔出破坏,黏结强度较大;锚固长度达10d及以上时,试件均发生钢筋拉断破坏,同时黏结强度平均降低幅度达50%以上;对于搭接试件,无箍筋配置的试件均发生界面劈裂破坏;当体积配箍率不低于0.2%时,搭接试件的破坏模式及黏结强度主要受搭接长度的影响,搭接长度大于6d时,破坏模式由钢筋拔出破坏转变为钢筋拉断破坏,且黏结强度明显降低。依据试验结果,对于拔出试件,建议保护层厚度取值为3d~5d,同时建立了最小锚固/搭接长度计算公式,并给出了临界黏结长度系数α的取值建议。