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不同侧压下再生混凝土与钢筋间黏结性能试验研究与理论分析

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建筑结构学报 2020年第12期41卷 113-121,132页

作者：杨海峰蒋家盛肖建庄吕梁胜邓志恒广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 广西大学广西防灾减灾与工程安全重点实验室广西南宁530004 同济大学土木工程学院上海200092

为研究不同侧压下再生混凝土与钢筋间的黏结-滑移性能,以再生粗骨料取代率、水灰比、侧向压力比为参数,完成了144个再生混凝土试件在单向、双向侧压作用下的钢筋中心拉拔试验,观察了再生混凝土试件的破坏形态,分析了上述参数变化对黏结... 详细信息

为研究不同侧压下再生混凝土与钢筋间的黏结-滑移性能,以再生粗骨料取代率、水灰比、侧向压力比为参数,完成了144个再生混凝土试件在单向、双向侧压作用下的钢筋中心拉拔试验,观察了再生混凝土试件的破坏形态,分析了上述参数变化对黏结强度、峰值滑移的影响;基于再生混凝土多轴破坏准则,推导了不同侧压作用下再生混凝土-钢筋的黏结强度理论模型及其简化公式。研究结果表明:再生混凝土中心拉拔试件的破坏形态与侧压力比明显相关,双向侧压力比较大时,试件破坏形态与单向侧压时破坏形态相似,当双向侧压力接近时,双向均有裂缝;黏结强度与峰值滑移随侧压力比的增大,整体呈现增加趋势;基于再生混凝土多轴强度理论的黏结强度计算值与实测值较为吻合,其简化计算公式能较好地预测不同侧压力下再生混凝土与钢筋间的黏结强度。

关键词：再生混凝土侧压中心拉拔试验黏结滑移性能黏结强度峰值滑移黏结强度理论

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锈蚀钢筋与钢纤维混凝土的黏结性能试验研究

建筑结构学报 2017年第7期38卷 146-155页

作者：侯利军刘泓徐世烺陈达河海大学海岸灾害及防护教育部重点实验室江苏南京210098 浙江大学高性能建筑结构与材料研究所浙江杭州310058

钢纤维混凝土具有良好的开裂后拉伸性能和韧性,已被广泛用于工程结构的修复加固中。对于所修复的锈蚀构件,钢纤维混凝土与锈蚀钢筋的黏结性能是影响其力学性能的关键因素。首先通过电化学方法对钢筋进行预锈蚀,进而采用清理干净的预锈... 详细信息

钢纤维混凝土具有良好的开裂后拉伸性能和韧性,已被广泛用于工程结构的修复加固中。对于所修复的锈蚀构件,钢纤维混凝土与锈蚀钢筋的黏结性能是影响其力学性能的关键因素。首先通过电化学方法对钢筋进行预锈蚀,进而采用清理干净的预锈蚀钢筋制作拉拔试件,然后通过中心拉拔试验研究锈蚀钢筋与钢纤维混凝土的黏结性能。试验结果表明:钢纤维的掺入能够使试件从劈裂破坏转变为拔出破坏,同时黏结强度比提高4.4%~7.5%;随着黏结长度的减小,加载端与自由端的相对滑移也逐渐减小,而峰值黏结应力对应的平均滑移却逐渐增大;锈蚀率对黏结强度的影响与黏结长度相关,与未锈蚀试件相比,当锈蚀率达到约15%时,黏结长度为3d(d为钢筋直径)试件的黏结强度减小21%,而黏结长度为7d试件的黏结强度基本不变。基于试验结果,建立了以锈蚀率和黏结长度为参数的黏结强度经验公式,计算结果与试验结果吻合较好。

关键词：钢纤维混凝土锈蚀钢筋中心拉拔试验黏结性能滑移

冻融循环后钢筋与再生混凝土黏结滑移性能及本构关系

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建筑结构学报 2021年第6期42卷 214-222页

作者：王晨霞罗菲曹芙波路兰内蒙古科技大学土木工程学院内蒙古包头014010 建研华测(杭州)科技有限责任公司浙江杭州311200

为了研究钢筋与再生混凝土在不同冻融循环次数下的黏结滑移性能,通过对5组共75个试件进行中心拉拔试验,以保护层厚度、钢筋锚固长度、混凝土类型为变量,建立考虑位置函数的黏结滑移本构关系,并通过ANSYS有限元分析软件对再生混凝土黏结... 详细信息

为了研究钢筋与再生混凝土在不同冻融循环次数下的黏结滑移性能,通过对5组共75个试件进行中心拉拔试验,以保护层厚度、钢筋锚固长度、混凝土类型为变量,建立考虑位置函数的黏结滑移本构关系,并通过ANSYS有限元分析软件对再生混凝土黏结性能进行数值模拟。结果表明:冻融后钢筋与再生混凝土的黏结性能略低于普通混凝土;相同冻融循环次数下,保护层厚度越大,钢筋锚固长度越短,则黏结强度和平均黏结刚度越大,峰值滑移量越小,其中保护层厚度对再生混凝土的黏结性能影响最大;冻融循环次数的增加,使得黏结应力加速向自由端传递,经历100次冻融循环后,自由端黏结应力峰值超过加载端。通过试验分析,获得了试件的黏结应力和滑移量沿锚固长度分布规律,并建立了考虑位置函数的钢筋与再生混凝土的黏结-滑移本构关系。

关键词：再生混凝土冻融循环中心拉拔试验黏结性能黏结-滑移本构

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钢筋与LUHPC锚固长度计算方法

华中科技大学学报（自然科学版） 2021年第7期49卷 13-18页

作者：曹玉贵郑刚刘沐宇张强武汉理工大学道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室湖北武汉430070 中铁大桥勘测设计院集团有限公司湖北武汉430050

针对现有钢筋与混凝土的锚固长度计算方法不适用于钢筋与轻质超高性能混凝土(LUHPC)的问题,进行了135个钢筋与LUHPC试件的中心拉拔试验.分析了黏结长度、钢纤维体积掺量(体积质量)和钢筋直径对钢筋与LUHPC极限黏结应力的影响规律,结果表... 详细信息

针对现有钢筋与混凝土的锚固长度计算方法不适用于钢筋与轻质超高性能混凝土(LUHPC)的问题,进行了135个钢筋与LUHPC试件的中心拉拔试验.分析了黏结长度、钢纤维体积掺量(体积质量)和钢筋直径对钢筋与LUHPC极限黏结应力的影响规律,结果表明:当钢纤维体积掺量为1.5%时,临界锚固长度为4.1d(d为钢筋直径);当钢纤维体积掺量为2.0%时,临界锚固长度为3.8d;当钢纤维体积掺量为2.5%时,临界锚固长度为3.5d.基于试验数据评估了现有临界长度计算方法的准确性,建立了钢筋与LUHPC临界锚固长度的计算公式,并用试验数据证明了提出方法的准确性.

关键词：轻质超高性能混凝土带肋钢筋中心拉拔试验极限黏结应力临界锚固长度

BFRPC与预应力钢绞线黏结-滑移本构模型

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中国公路学报 2023年第9期36卷 96-105页

作者：宫亚峰宋加祥吴树正张禹维马桂荣吉林大学交通学院吉林长春130022

预应力钢绞线与玄武岩纤维活性粉末混凝土BFRPC(Basalt Fiber Reactive Powder Concrete)之间的黏结性能,对预应力BFRPC桥梁结构的抗弯承载力、裂缝控制、刚度等性能具有显著影响。为了明晰预应力钢绞线与BFRPC之间的黏结-滑移失效过程... 详细信息

预应力钢绞线与玄武岩纤维活性粉末混凝土BFRPC(Basalt Fiber Reactive Powder Concrete)之间的黏结性能,对预应力BFRPC桥梁结构的抗弯承载力、裂缝控制、刚度等性能具有显著影响。为了明晰预应力钢绞线与BFRPC之间的黏结-滑移失效过程,通过中心拉拔试验研究了钢绞线直径和黏结长度对预应力钢绞线与BFRPC之间黏结性能的影响。深入探讨了黏结应力-滑移曲线特征、黏结强度及影响因素;建立了BFRPC与预应力钢绞线的分段式双线型线性黏结应力-滑移本构关系模型;综合考虑钢绞线螺旋缠绕特征与旋转滑移失效模式,修正了预应力钢绞线与BFRPC的极限黏结强度计算模型。研究结果表明:对于相同直径的预应力钢绞线,黏结长度每增加100 mm,初始黏结应力下降15%~18%,极限黏结应力下降20%~23%;泊松效应会削弱混凝土和钢绞线之间的握裹力,使得黏结强度与钢绞线直径成反比;钢绞线与BFRPC的黏结-滑移本构关系模型可有效区分拉拔损伤的线性段和滑移段;建立的极限黏结强度修正模型精度良好,误差控制在理论计算控制线两侧±8%以内。

关键词：桥梁工程黏结-滑移本构模型中心拉拔试验玄武岩纤维活性粉末混凝土钢绞线

高温后单向侧压作用下混凝土与钢筋黏结-滑移性能研究

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工程力学 2021年第12期38卷 118-124,157页

作者：杨海峰马仙娣肖建庄张宇张天宝广西大学土木建筑工程学院广西防灾减灾与工程安全重点实验室广西南宁530004 同济大学土木工程学院上海200092

高温后混凝土与钢筋间的黏结性能影响钢筋混凝土结构的安全评估,实际工程中钢筋混凝土常承受侧向约束作用。为此,该文以高温温度和侧压力为参数,完成了48个钢筋混凝土试件的中心拉拔试验,分析侧压力对高温后试件破坏形态、峰值黏结应力... 详细信息

高温后混凝土与钢筋间的黏结性能影响钢筋混凝土结构的安全评估,实际工程中钢筋混凝土常承受侧向约束作用。为此,该文以高温温度和侧压力为参数,完成了48个钢筋混凝土试件的中心拉拔试验,分析侧压力对高温后试件破坏形态、峰值黏结应力、峰值滑移、残余黏结强度的影响规律,建立了峰值黏结应力随高温温度和侧压力变化的经验公式。将侧压下钢筋-混凝土黏结应力场简化为肋前混凝土挤压力和侧压力的线性叠加,并基于微观传力模型及高温后混凝土的多轴强度破坏准则推导计算了无侧压及单向侧压下的黏结强度理论。研究结果表明:侧压作用和高温温度直接影响试件破坏形态;随着侧压力增加,高温后混凝土与钢筋间的峰值黏结应力、残余黏结强度、峰值滑移逐渐增大,但温度达到500℃后,有侧压试件峰值滑移较无侧压试件小;黏结强度理论计算值与实测值较为吻合,能较好地预测高温后混凝土与钢筋间的黏结强度。

关键词：高温单向侧压中心拉拔试验黏结强度理论峰值滑移

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冻融循环后GFRP筋与ECC粘结性能试验研究

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华南理工大学学报（自然科学版） 2019年第12期47卷 53-61页

作者：吴丽丽琚祥凯丛琪明邱芳缘王云飞胡存川于雅倩中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院

工程用水泥基复合材料(ECC)与玻璃纤维增强复合材料(GFRP)协同工作可以有效提高结构的耐久性,但关于它们在冻融循环作用下的粘结耐久性能研究较少.通过设计9组共计42个试件,并采用快冻法研究了75次冻融循环后ECC材料与普通混凝土的质量... 详细信息

工程用水泥基复合材料(ECC)与玻璃纤维增强复合材料(GFRP)协同工作可以有效提高结构的耐久性,但关于它们在冻融循环作用下的粘结耐久性能研究较少.通过设计9组共计42个试件,并采用快冻法研究了75次冻融循环后ECC材料与普通混凝土的质量损失率、横向相对动弹性模量及ECC与GFRP筋粘结强度的变化情况,并对试件粘结滑移曲线进行对比分析.结果表明,ECC材料的抗冻性能明显优于普通混凝土,同时75次冻融循环后,强度等级为C30与C50的ECC与GFRP筋的粘结强度分别为普通C30混凝土与GFRP筋粘结强度的3.0倍及4.3倍;将拉拔试验结果与目前国内外广泛应用的mBPE模型、CMR模型和连续曲线模型进行拟合对比,得到了mBPE模型及CMR模型相应的拟合参数和拟合相关系数,并发现CMR模型的拟合预测效果更好.

关键词：玻璃纤维增强复合材料筋工程用水泥基复合材料冻融循环中心拉拔试验本构模型

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

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建筑科学与工程学报 2022年第6期39卷 14-23页

作者：朱红兵王烨余志武许成祥徐文康武汉科技大学城市建设学院湖北武汉430065 中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410075

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... 详细信息

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。

关键词：陶粒混凝土钢-聚丙烯混杂纤维变形钢筋黏结锚固性能中心拉拔试验

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超高性能混凝土与钢筋的黏结性能试验研究

上海理工大学学报 2018年第4期40卷 398-402页

作者：郑七振让梦李鹏上海理工大学环境与建筑学院上海200093

针对超高性能混凝土与钢筋的黏结性能,以钢筋锚固长度、钢筋直径、混凝土保护层厚度为主要参数,进行了超高性能混凝土试件中心拉拔试验研究。研究结果表明:试件破坏形态可归纳为钢筋拔出破坏、劈裂破坏和钢筋拉断破坏;钢筋直径对自由端... 详细信息

针对超高性能混凝土与钢筋的黏结性能,以钢筋锚固长度、钢筋直径、混凝土保护层厚度为主要参数,进行了超高性能混凝土试件中心拉拔试验研究。研究结果表明:试件破坏形态可归纳为钢筋拔出破坏、劈裂破坏和钢筋拉断破坏;钢筋直径对自由端滑移量影响较大,对黏结强度影响较小;给出了临界保护层厚度的建议值。

关键词：超高性能混凝土中心拉拔试验黏结性能