【摘要】：地下糧倉以其氣溫低、密閉性優(yōu)良且節(jié)能節(jié)地等優(yōu)點成為綠色儲糧的理想倉型。但地下水的不斷侵蝕與滲透是地下糧倉在施工以及使用過程中遇到的難以攻克的關鍵技術問題之一。若滲漏程度較輕,則會影響倉內儲料質量,從而降低地下糧倉的使用功能,需后期立即采用補救措施,修復滲漏問題,返工費時;若滲漏嚴重,整個工程可能就此報廢。因此在地下糧倉的設計與建造過程中,防水系統(tǒng)質量的優(yōu)劣是杜絕地下水侵害的關鍵。目前,常用的防水材料包括卷材和涂料等,但卷材使用壽命短,施工后隨外界環(huán)境的變化容易老化分解,造成防水系統(tǒng)的破壞,還會提高維修和勞動力成本。在地下糧倉的不斷發(fā)展過程中,高標準高要求的防水系統(tǒng)在整個工程中的作用越來越關鍵。選用聚丙烯板作為新型防水材料用于地下糧倉防水系統(tǒng);本研究提出利用表面形式為螺紋型的新型聚丙烯棒(PP棒)作為連接件將聚丙烯防水板(PP板)內襯于鋼筋混凝土倉壁的防水方案。若地下水由混凝土倉壁外側滲入到倉壁和PP防水板之間,會對PP防水板產生水壓力,焊接在PP防水板上的PP棒與混凝土之間的粘結性能決定了PP棒是否會在水壓力的作用破壞。PP棒與混凝土之間的粘結是它們能夠協(xié)同工作的基礎,而粘結性能也從根本上影響著PP棒在混凝土中的抗拔性能等諸多其他力學性能。因此,探究并分析PP棒與混凝土之間的粘結滑移特性對建立地下糧倉防水系統(tǒng)并保證防水系統(tǒng)的有效性具有重要意義。本文提出一種新型圓棒狀PP連接件,設計實施了中心拉拔試驗,采用在PP棒內部開設凹槽并在槽內粘貼應變片的方式,通過分析應變沿錨固長度的變化特點,探究了PP棒與混凝土之間的粘結應力在錨固長度上的分布規(guī)律;收集并分析試件加載端的抗拔承載力、自由端的滑移值、加載端的滑移值等數(shù)據(jù),得出了PP棒在混凝土中粘結應力-滑移關系,繪制相應曲線并探討曲線發(fā)展規(guī)律,同時建議了曲線的分段表達式以及曲線特征值參數(shù)的選取值;考慮了不同的PP棒表面形式(光圓型和螺紋型)、不同的PP棒直徑(25mm和30mm)以及不同混凝土強度等級(C35和C55)對PP棒在混凝土中的粘結應力-滑移關系的影響,并進行了對比分析與總結;將拉拔試驗所得數(shù)據(jù)應用于有限元軟件ABAQUS建立PP-混凝土拉拔試件的有限元模型進行分析計算,結果表明有限元模擬結果略小于試驗結果,差異最大僅有14.3%,在可接受的范圍內,兩者吻合度較高,驗證了本模型所取用的PP棒與混凝土之間粘結滑移本構關系的正確性;表明了本文所建立的PP-混凝土粘結滑移有限元模型是有效的,為實際工程中防水系統(tǒng)的設計提供了基礎性的參考。
【學位授予單位】：河南工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU528
【圖文】：

圖 1 內襯 PP 防水板和混凝土連接方式示意表面光圓和表面開有兩道環(huán)向弧形凹槽這兩拔試驗，如圖 2 所示。通過該試驗總結了試件，但并不能精確反應兩者之間的粘結性質。尚未得到研究，同時 PP 棒連接件的表面形式圖 2 光圓型 PP 棒和開槽型 PP 棒考慮了溫度、混凝土強度和 PP 棒連接件表面

圖 1 內襯 PP 防水板和混凝土連接方式示意圖課題組初期針對表面光圓和表面開有兩道環(huán)向弧形凹槽這兩種表面形式的 PP 棒了在混凝土中的抗拔試驗，如圖 2 所示。通過該試驗總結了試件的破壞形態(tài)和抗拔力-滑移關系等規(guī)律，但并不能精確反應兩者之間的粘結性質。也就是說，PP 棒與土之間的粘結性能尚未得到研究，同時 PP 棒連接件的表面形式也有待進行進一步展與創(chuàng)新。

圖 2 光圓型 PP 棒和開槽型 PP 棒前期試驗同時也考慮了溫度、混凝土強度和 PP 棒連接件表面的凹槽寬度等變量其抗拔承載力的影響程度。結果表明，表面開有環(huán)向弧形凹槽的 PP 棒的抗拔承載力顯著高于表面光滑的 PP 棒，說明在 PP 棒表面設置凹槽可以大幅提升其抗拔能力。為一步探究更多樣的 PP 棒表面形式以便適宜抗拔要求且能夠降低成本、方便批量化生產本課題提出一種新的 PP 棒連接件的表面形式——螺紋型，如圖 3 所示。這樣既可以高 PP 防水板和鋼筋混凝土倉壁板之間連接的穩(wěn)固性，從而保證地下糧倉防水系統(tǒng)的效性，也為日后能夠批量化生產并且應用于實際工程打下了基礎。

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本文編號：2806099