【摘要】：隨著我國城市化進程的加速,每年都需要拆除大量的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑來完成新舊建筑物的交替更新。傳統(tǒng)的拆除方法在拆除時噪音大、粉塵多和效率低的缺點都使其當今城市中使用的局限性越來越大。微波輔助機械拆除法能夠預(yù)先弱化鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力,從而實現(xiàn)高效環(huán)保地拆除城市建筑物,因此需要對微波照射引起鋼筋混凝土粘結(jié)力的損傷進行研究,這對微波輔助機械拆除技術(shù)的發(fā)展有著重要意義。本文主要對鋼筋混凝土試件進行微波照射試驗、熱成像試驗、升溫特性探測試驗和標準拉拔試驗,并結(jié)合損傷力學相關(guān)理論和有限元分析的方法對微波照射后鋼筋混凝土粘結(jié)損傷特性進行研究,主要研究成果如下:(1)通過對1000W、1500W、2000W和2500W功率微波照射5min條件下的鋼筋混凝土試件進行熱成像試驗和升溫探測試驗,得出微波照射后鋼筋混凝土表面溫度分布離散度隨著微波功率的提高而增大,溫度上升臨界點對應(yīng)的最佳照射時間隨著微波功率的提高而顯著縮短。(2)對10種微波照射條件下的鋼筋混凝土試件進行拉拔試驗,并對其破壞形式進行分析,發(fā)現(xiàn)隨著微波功率的增大,試件總體的破壞形式由劈裂破壞逐漸趨向于拔出破壞,外部以及粘結(jié)界面處的裂縫數(shù)量及寬度隨微波功率的增大而減小,最后通過統(tǒng)計分析確定出3000W以上微波功率為合理照射功率。(3)對10種功率微波照射后鋼筋混凝土拉拔試驗粘結(jié)滑移曲線進行四段式分析,得出了每種微波照射條件下的粘結(jié)滑移曲線及其對應(yīng)的擬合方程,最后通過分析曲線特征點確定出微波功率為3500W時具有更好的能效比。(4)對微波照射后鋼筋混凝土粘結(jié)損傷情況做了研究,通過損傷量D的計算繪制了損傷變量滑移曲線,以損傷理論為基礎(chǔ)用回歸分析的方法建立了考慮界面損傷的本構(gòu)模型關(guān)系。(5)利用ANSYS有限元模擬軟件對4種微波照射條件下鋼筋混凝土拉拔試驗進行數(shù)值計算,發(fā)現(xiàn)4種微波照射下粘結(jié)-滑移曲線粘結(jié)強度特征點τB、ττC和τD所對應(yīng)鋼筋滑移量試驗值與模擬值吻合程度較高,證明了本構(gòu)模型的正確性。
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU375
【圖文】：

端相對滑移量為 0.1～0.2mm。況下光圓鋼筋拉拔試驗中試件的破壞形式為剪切作用造成的拔之間的相對粘結(jié)長度較大且混凝土強度等級較高時也會發(fā)生鋼變形鋼筋相比，光圓鋼筋和混凝土的粘結(jié)強度明顯偏低，因此粘結(jié)性能更加優(yōu)異的變形鋼筋。鋼筋的粘結(jié)機理形鋼筋中縱橫肋對鋼筋和混凝土之間粘結(jié)性能的增強作用，使學膠著力所占的比重大大降低，當然也極大增強了鋼筋混凝土和學者的研究表明，在單調(diào)荷載作用下，可以將變形鋼筋和線劃分為五階段[54]，分別是滑移段、滑移段、劈裂段、下降段《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中也對單調(diào)荷載作用下熱軋帶肋鋼線及曲線特征點參數(shù)值進行了確定，具體將其分為線性段、劈裂載段五個階段。藤智明[55]構(gòu)建了反復(fù)荷載下變形鋼筋和混凝土 2.2 所示。藤智明認為改模型可由外包絡(luò)線和滯回曲線兩部分部分曲線的關(guān)系表達式。

圖 2.2 滕智明粘結(jié)滑移關(guān)系模型力分類凝土之間的作用性質(zhì)差異的角度出發(fā)，可以將粘結(jié)應(yīng)力劃分應(yīng)力。固粘結(jié)應(yīng)力結(jié)長度范圍內(nèi)與混凝土接觸面的剪切應(yīng)力即為錨固粘結(jié)應(yīng)力用必須依靠受力鋼筋在混凝土內(nèi)部錨固長度的粘結(jié)應(yīng)力積累力也包括鋼筋的延伸與搭接。梁跨之間的主筋搭接或者切斷端部和梁柱及懸臂梁節(jié)點處受拉鋼筋的外伸部分等，以上這應(yīng)力，有限長度的粘結(jié)距離能夠使得鋼筋應(yīng)力達到設(shè)計強度結(jié)應(yīng)力和應(yīng)力分布變化均很大。倘若鋼筋由于粘結(jié)錨固能力會導致其強度不能充分被利用，還會導致結(jié)構(gòu)構(gòu)件局部開裂失效，這種嚴重的脆性破壞也稱為粘結(jié)破壞[56]。

圖 2.4 劈裂破壞試件內(nèi)部設(shè)置較高強度的箍筋或者鋼筋直徑與混凝土況下粘結(jié)試件并不會發(fā)生劈裂破壞，當拉拔力逐漸增環(huán)向拉應(yīng)力的作用，只是由于橫向箍筋的作用，箍筋，從而對裂縫的擴展起到了延緩作用，使得周圍混凝凝土被不斷擠壓破碎，超過時間峰值粘結(jié)應(yīng)力，鋼筋最后鋼筋被拔出。

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本文編號：2784778