隨著混凝土結(jié)構(gòu)形式和體量的不斷發(fā)展,在混凝土結(jié)構(gòu)中使用高強(qiáng)度等級的鋼筋已成為未來混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展的必然趨勢。但由于我國高強(qiáng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相關(guān)規(guī)范的缺失,且針對高強(qiáng)鋼筋在混凝土中的受力性能的研究十分有限,現(xiàn)階段高強(qiáng)鋼筋的推廣應(yīng)用仍較為困難。鋼筋與混凝土的粘結(jié)錨固作用是有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工的重要課題,因此為了推廣高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用,有必要對其與混凝土的粘結(jié)錨固性能做出相應(yīng)研究。月牙紋鋼筋是混凝土結(jié)構(gòu)中主要應(yīng)用的一種變形鋼筋,國家標(biāo)準(zhǔn)中對其外形狀態(tài)有著較為嚴(yán)格的規(guī)定,但關(guān)于鋼筋外形對粘結(jié)錨固作用影響的研究主要集中在上世紀(jì),且針對于月牙肋外形的研究極少,因此有必要對不同外形的月牙肋鋼筋與混凝土的粘結(jié)錨固性能做出研究。本文主要研究橫肋間距增大后的630MPa級高強(qiáng)鋼筋(T63)與混凝土的粘結(jié)錨固性能。采用標(biāo)準(zhǔn)外形和橫肋間距增大外形的T63鋼筋制作鋼筋與混凝土粘結(jié)錨固拉式試件共51個(gè),兩類不同鋼筋的試件分別考慮了混凝土強(qiáng)度、錨固長度、鋼筋直徑和粗骨料粒徑等因素的影響。通過對試件的破壞形態(tài)、粘結(jié)強(qiáng)度及其影響因素、粘結(jié)—滑移曲線及其特征點(diǎn)進(jìn)行了對比分析,研究了T63鋼筋的橫肋間距增大對其與混凝土粘結(jié)錨固性能的影響。結(jié)果表明,橫肋間距增大后T63鋼筋與標(biāo)準(zhǔn)外形的T63鋼筋的同類試件破壞形態(tài)基本相同,兩種鋼筋的同類試件的粘結(jié)強(qiáng)度之比均在1左右,各影響因素對兩類鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度的影響也基本相同,兩類鋼筋粘結(jié)—滑移曲線形態(tài)和特征基本一致,僅在峰值滑移量上有些許差別。綜合比較結(jié)果可認(rèn)為,按照本文增大橫肋間距的T63鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能相較于標(biāo)準(zhǔn)外形的鋼筋未有明顯變化,從粘結(jié)錨固角度來看,可應(yīng)用于實(shí)際工程,在應(yīng)用時(shí)不必區(qū)別對待。在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,搜集國內(nèi)外典型的粘結(jié)強(qiáng)度經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式和粘結(jié)—滑移本構(gòu)關(guān)系,將其與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,分析了各計(jì)算公式和本構(gòu)關(guān)系對于T63鋼筋的適用性。將變形鋼筋與混凝土的粘結(jié)問題簡化為平面問題,采用彈性力學(xué)中的厚壁圓筒理論進(jìn)行分析,在分析時(shí)不僅考慮了未開裂區(qū)混凝土的影響,還通過混凝土斷裂力學(xué)中的混凝土軟化理論對開裂區(qū)混凝土的應(yīng)力進(jìn)行了描述從而考慮了開裂區(qū)混凝土的影響,同時(shí)還考慮了開裂區(qū)的不同的徑向位移分布對粘結(jié)強(qiáng)度的計(jì)算結(jié)果的影響。得到了綜合考慮開裂區(qū)和未開裂區(qū)混凝土影響的粘結(jié)強(qiáng)度計(jì)算方法,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)吻合較好,證明了本文提出的計(jì)算方法的適用性。本文的研究屬于課題組項(xiàng)目“陜西省《熱處理帶肋高強(qiáng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的編制”的部分內(nèi)容,相關(guān)試驗(yàn)和分析結(jié)果可為T63高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用及相關(guān)規(guī)程的制定提供依據(jù),亦可為月牙肋鋼筋外形的優(yōu)化及生產(chǎn)制造提供參考。相關(guān)理論分析過程和結(jié)果可為進(jìn)一步從力學(xué)理論角度分析鋼筋與混凝土的粘結(jié)錨固提供思路。
【學(xué)位單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU375
【部分圖文】：

（a）節(jié)點(diǎn)密集配筋 （b）節(jié)點(diǎn)混凝土不密實(shí)圖 1.1 梁柱節(jié)點(diǎn)質(zhì)量問題雖然使用高強(qiáng)鋼筋存在上述優(yōu)點(diǎn)，最新版的《鋼筋混凝土用鋼 第 2 部分：熱軋鋼筋》（GB/T 1499.2—2018）[2]也已將 600MPa 級的鋼筋納入其中，我國眾多鋼筋企業(yè)也已掌握生產(chǎn) 600MPa 及以上強(qiáng)度等級的鋼筋的技術(shù)，并且在部分工程中已經(jīng)應(yīng)用，但目前我國《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010—2010）[3]中對混凝土結(jié)構(gòu)筋的最高強(qiáng)度規(guī)定為 500MPa，這就使得 600MPa 及以上鋼筋在實(shí)際應(yīng)用過程中缺要設(shè)計(jì)、施工依據(jù)，同時(shí)現(xiàn)階段對混凝土結(jié)構(gòu)的研究中主要是針對 500MPa 及以下等級的鋼筋，對 600MPa 級以上高強(qiáng)鋼筋的研究尚不充分，其在混凝土中的力學(xué)性中、低強(qiáng)度鋼筋有無明顯差異尚不清晰，這些都極大地阻礙了高強(qiáng)鋼筋在混凝土結(jié)的推廣應(yīng)用。因此，針對 600MPa 及以上高強(qiáng)鋼筋做出相應(yīng)研究就顯得尤為重要。鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用是這兩種材料能夠共同承擔(dān)荷載的基礎(chǔ)，良好的粘結(jié)性

圖 2.2 試驗(yàn)用鋼筋筋力學(xué)性能構(gòu)對鋼筋的的性能要求主要包括強(qiáng)度和塑性。強(qiáng)度一般包括還要求鋼筋具有一定的強(qiáng)屈比，用以表示結(jié)構(gòu)的可靠性潛力其在斷裂前有一定的破壞征兆，一般用伸長率大小來衡量鋼斷后伸長率和最大力下的總伸長率，兩者測量方法見圖 2.00= 100%l lAl 0 bgt0 s100%l lAl E 斷后伸長率；Agt—最大力下總伸長率；l0—原始標(biāo)距，一般

≥50mm和2dY V量測區(qū)頸縮區(qū) l0/l（b）最大力下的總伸長率圖 2.3 鋼筋伸長率的測量伸試驗(yàn) 第 1 部分：室溫試驗(yàn)方法》（GB/屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度、斷后伸長率、最大參與受力，故兩類鋼筋的力學(xué)性能基本相伸長率，試驗(yàn)前先用鋼筋打點(diǎn)儀在鋼筋長萬能試驗(yàn)機(jī)，開始試驗(yàn)（圖 2.3）。鋼筋的計(jì)算得到其屈服強(qiáng)度和極限強(qiáng)度。斷后伸式（2.1）和（2.2）計(jì)算。測量計(jì)算結(jié)果見
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2869894