【摘要】：本文通過對清水混凝土結構局部裝飾性效果保持問題、建筑工程細部節(jié)點防水問題和對拉螺栓施工工藝繁瑣等問題的大量調查與研究,并基于對FRP(Fiber Reinforced Ploymer)材料成型工藝、力學特性及各項耐久性能充分認識與研究的基礎上,發(fā)現可以通過充分利用FRP材料剪切強度低、容易切割施工、耐腐蝕無銹跡等優(yōu)勢研發(fā)一種新型對拉螺栓來解決上述問題。論文的主要的研究內容與成果包括以下幾點:首先,通過對FRP材料成型工藝特點、造價與傳統(tǒng)對拉螺栓施工工藝特點的分析,選取GFRP為主要材料制作GFRP對拉螺栓。通過對加工制作的GFRP螺栓桿體力學性能試驗與模板工程體系對對拉螺栓的各項力學指標要求的力學計算對比分析,確定GFRP對拉螺栓的基本尺寸。計算分析表明:GFRP對拉螺栓桿體的抗扭承載力是其工程應用的主要力學控制指標,GFRP螺栓桿體直徑不應低于14mm。并根據GFRP螺栓桿體的特點,研制了三種不同形式的GFRP對拉螺栓。其次,通過對拉螺栓-混凝土粘結界面抗?jié)B試驗,對比分析各種GFRP對拉螺栓與傳統(tǒng)對拉螺栓抗?jié)B性能。并建立了不同的滲流力學模型,對各型對螺栓-混凝土粘結界面的滲流特性以及層面力學參數進行探討分析。結果顯示:對拉螺栓-混凝土粘結界面是混凝土結構抗?jié)B的薄弱環(huán)節(jié),對拉螺栓混凝土粘結界面的總體滲透系數在10-5~10-9cm/s范圍內;對拉螺栓-混凝土粘結界面的滲流基本上屬于層流滲流,符合立方體定律。此外,對組裝式GFRP止水螺栓遇水膨脹橡膠止水片尺寸進行了優(yōu)化試驗與分析,得出了遇水膨脹橡膠止水片的最佳裝配尺寸。再次,通過高低溫濕熱循環(huán)、凍融循環(huán)和酸性高濃度鹽溶液浸烘循環(huán)三項加速腐蝕條件對螺栓-混凝土粘結界面的滲透性能的影響進行試驗與分析。試驗結果表明:上述三種腐蝕條件下桿-砼粘結界面的滲透性能均造成了一定不利影響,凍融循環(huán)和浸烘循環(huán)加速腐蝕條件是影響止水螺栓滲透性能的關鍵因素,GFRP止水螺栓較傳統(tǒng)止水螺栓在長期氯離子加速腐蝕條件下具有更好的止水抗?jié)B性能。最后,通過混凝土足尺墻體試驗與工程案例對各型對拉螺栓的施工效率和施工效果進行了對比分析,并通過足尺混凝土墻體低壓滲透試驗對各型對拉螺栓的止水抗?jié)B性能進行了驗證。結果顯示:短期內GFRP止水螺栓同傳統(tǒng)通絲對拉螺栓、傳統(tǒng)通絲止水螺栓均具有較好的抗?jié)B止水性能;GFRP對拉螺栓具有施工效率高、混凝土表觀效果好等優(yōu)點。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU528

【參考文獻】

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本文編號：2750125