鋼—連續(xù)碳纖維復合筋(SCFRP)與混凝土粘結性能的試驗研究
發(fā)布時間:2021-03-07 16:14
在海洋工程建設中,大量氯離子以及溫熱海洋環(huán)境的影響,加快了鋼筋的腐蝕速度,導致傳統(tǒng)鋼筋混凝土界面的早期退化,降低結構的承載力,嚴重影響鋼筋混凝土結構的使用壽命。為提高鋼筋的抗腐蝕性能,采用具有耐腐蝕、抗拉強度高等特點的非金屬材料-纖維增強聚合物(FRP)代替鋼筋,能有效解決鋼筋銹蝕引起的工程失效問題。然而,由于FRP筋為線彈性材料,具有彈性模量低,延展性差、價格貴等缺點,導致FRP-混凝土構件在結構失效時無法提供預警,嚴重限制了其在施工中的應用。現(xiàn)有研究表明,具有明顯二次剛度的新型材料—鋼-碳連續(xù)纖維復合筋(SCFRP)能夠有效的地解決鋼筋銹蝕導致的耐久性問題和FRP筋低彈性模量引起的脆性破壞問題。然而與鋼筋和FRP筋相同,SCFRP與混凝土間良好的粘結性能是保證SCFRP混凝土結構能夠進行協(xié)同工作的前提。因此,SCFRP混凝土粘結性能研究是當前急需解決的重要課題。為了解在單調荷載作用下和重復荷載作用下SCFRP與混凝土間的粘結性能,綜合考慮粘結長度、筋材種類和混凝土強度等因素,開展了48個中心拉拔試件的試驗研究,并分析了試件的破壞形態(tài)、破壞機理、受力過程、粘結滑移曲線以及SCFRP應...
【文章來源】:桂林理工大學廣西壯族自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
Edwards粘結-滑移曲線[46][47]
桂林理工大學碩士學位論文7圖1.1Edwards粘結-滑移曲線[46][47]圖1.2Rehm粘結-滑移曲線[48]Rehm和Eligehausen(1979)[48]為了解鋼筋直徑、混凝土強度和應力幅等因素對鋼筋混凝土粘結性能的影響,制作了308個中心拉拔粘結試件進行試驗研究,分析了試件的粘結-滑移基本關系等。研究結果表明:當粘結長度為合理范圍值時,在重復荷載作用下應力水平小于0.5的粘結試件一般不會發(fā)生疲勞破壞。當重復加載未導致試件發(fā)生疲勞破壞時,再次進行單向加載,試件粘結-滑移曲線的斜率增大,出現(xiàn)該現(xiàn)象主要是因為重復荷載作用后,肋前混凝土被擠壓得更為密實。而對于重復加載造成試件出現(xiàn)殘余滑移,加載次數(shù)和應力水平是影響殘余滑移增長規(guī)律的主要因素,如圖1.2所示。Balazs和Koch(1992-1993)[49][50]通過鋼筋混凝土粘結疲勞性能試驗研究發(fā)現(xiàn):將重復荷載作用下鋼筋混凝土發(fā)生拔出破壞的粘結-滑移曲線可分為三個發(fā)展階段。在初始階段,隨著加載次數(shù)的增大,總滑移值逐漸增長且增長速率逐漸減。辉谥虚g階段,總滑移值逐漸保持穩(wěn)定,界面間未出現(xiàn)明顯滑移;在結尾階段,當總滑移值超過單調荷載作用中極限粘結強度對應的滑移量時,總滑移值迅速增大直至試件發(fā)生拔出破壞,如圖1.3所示。因此,Balazs提出可將靜載時極限粘結強度對應的滑移量作為判斷粘結疲勞破壞失效的準則。Balazs和Koch對于總滑移值的增長速率進行了深入的定量化研究,并對試驗數(shù)據進行擬合,結果表明總滑移值與加載次數(shù)的對數(shù)基本呈線性關系,但隨著荷載的增大,其斜率呈現(xiàn)明顯增大的趨勢。圖1.3Balazs提出的重復荷載作用下殘余滑移增長規(guī)律[49]圖1.4蔣德穩(wěn)粘結-滑移曲線[51]蔣德穩(wěn)(2010)[51]通過24個中心拉拔試件對單調加載和重復加載時鋼筋混凝土結
桂林理工大學碩士學位論文7圖1.1Edwards粘結-滑移曲線[46][47]圖1.2Rehm粘結-滑移曲線[48]Rehm和Eligehausen(1979)[48]為了解鋼筋直徑、混凝土強度和應力幅等因素對鋼筋混凝土粘結性能的影響,制作了308個中心拉拔粘結試件進行試驗研究,分析了試件的粘結-滑移基本關系等。研究結果表明:當粘結長度為合理范圍值時,在重復荷載作用下應力水平小于0.5的粘結試件一般不會發(fā)生疲勞破壞。當重復加載未導致試件發(fā)生疲勞破壞時,再次進行單向加載,試件粘結-滑移曲線的斜率增大,出現(xiàn)該現(xiàn)象主要是因為重復荷載作用后,肋前混凝土被擠壓得更為密實。而對于重復加載造成試件出現(xiàn)殘余滑移,加載次數(shù)和應力水平是影響殘余滑移增長規(guī)律的主要因素,如圖1.2所示。Balazs和Koch(1992-1993)[49][50]通過鋼筋混凝土粘結疲勞性能試驗研究發(fā)現(xiàn):將重復荷載作用下鋼筋混凝土發(fā)生拔出破壞的粘結-滑移曲線可分為三個發(fā)展階段。在初始階段,隨著加載次數(shù)的增大,總滑移值逐漸增長且增長速率逐漸減小;在中間階段,總滑移值逐漸保持穩(wěn)定,界面間未出現(xiàn)明顯滑移;在結尾階段,當總滑移值超過單調荷載作用中極限粘結強度對應的滑移量時,總滑移值迅速增大直至試件發(fā)生拔出破壞,如圖1.3所示。因此,Balazs提出可將靜載時極限粘結強度對應的滑移量作為判斷粘結疲勞破壞失效的準則。Balazs和Koch對于總滑移值的增長速率進行了深入的定量化研究,并對試驗數(shù)據進行擬合,結果表明總滑移值與加載次數(shù)的對數(shù)基本呈線性關系,但隨著荷載的增大,其斜率呈現(xiàn)明顯增大的趨勢。圖1.3Balazs提出的重復荷載作用下殘余滑移增長規(guī)律[49]圖1.4蔣德穩(wěn)粘結-滑移曲線[51]蔣德穩(wěn)(2010)[51]通過24個中心拉拔試件對單調加載和重復加載時鋼筋混凝土結
【參考文獻】:
期刊論文
[1]海洋環(huán)境下混凝土中鋼筋銹蝕機理及監(jiān)測技術概述[J]. 李哲,金祖權,邵爽爽,徐翔波. 材料導報. 2018(23)
[2]FRP筋與混凝土粘結性能研究進展[J]. 張衛(wèi)東,王振波,孫文彬. 玻璃鋼/復合材料. 2015(09)
[3]鋼-玄武巖纖維復合筋拉壓力學性能試驗研究[J]. 肖同亮,邱洪興,孫蘭香. 東南大學學報(自然科學版). 2014(04)
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[8]GFRP/鋼絞線復合筋與混凝土粘結滑移本構關系模型[J]. 郝慶多,王言磊,侯吉林,歐進萍. 工程力學. 2009(05)
[9]鋼-連續(xù)纖維復合筋(SFCB)與混凝土粘結性能試驗研究[J]. 孫澤陽,吳剛,吳智深,張敏,胡顯奇. 工程抗震與加固改造. 2009(01)
[10]鋼-連續(xù)纖維復合筋(SFCB)單向拉伸力學性能試驗研究[J]. 吳剛,羅云標,吳智深,胡顯奇,張敏. 工程抗震與加固改造. 2009(01)
博士論文
[1]混凝土損傷檢測聲發(fā)射技術應用研究[D]. 張力偉.大連海事大學 2012
[2]氯離子侵蝕的鋼筋混凝土結構銹蝕損傷[D]. 王顯利.大連理工大學 2008
[3]土木工程結構的性能監(jiān)測系統(tǒng)與損傷識別方法研究[D]. 楊曉明.天津大學 2006
碩士論文
[1]鋼-碳纖維復合筋與全珊瑚混凝土粘結性能的試驗研究[D]. 章明明.桂林理工大學 2019
[2]FRP-鋼復合筋拉伸力學性能、耐久性及其與混凝土粘結性能試驗研究[D]. 潘俊.深圳大學 2017
本文編號:3069422
【文章來源】:桂林理工大學廣西壯族自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
Edwards粘結-滑移曲線[46][47]
桂林理工大學碩士學位論文7圖1.1Edwards粘結-滑移曲線[46][47]圖1.2Rehm粘結-滑移曲線[48]Rehm和Eligehausen(1979)[48]為了解鋼筋直徑、混凝土強度和應力幅等因素對鋼筋混凝土粘結性能的影響,制作了308個中心拉拔粘結試件進行試驗研究,分析了試件的粘結-滑移基本關系等。研究結果表明:當粘結長度為合理范圍值時,在重復荷載作用下應力水平小于0.5的粘結試件一般不會發(fā)生疲勞破壞。當重復加載未導致試件發(fā)生疲勞破壞時,再次進行單向加載,試件粘結-滑移曲線的斜率增大,出現(xiàn)該現(xiàn)象主要是因為重復荷載作用后,肋前混凝土被擠壓得更為密實。而對于重復加載造成試件出現(xiàn)殘余滑移,加載次數(shù)和應力水平是影響殘余滑移增長規(guī)律的主要因素,如圖1.2所示。Balazs和Koch(1992-1993)[49][50]通過鋼筋混凝土粘結疲勞性能試驗研究發(fā)現(xiàn):將重復荷載作用下鋼筋混凝土發(fā)生拔出破壞的粘結-滑移曲線可分為三個發(fā)展階段。在初始階段,隨著加載次數(shù)的增大,總滑移值逐漸增長且增長速率逐漸減。辉谥虚g階段,總滑移值逐漸保持穩(wěn)定,界面間未出現(xiàn)明顯滑移;在結尾階段,當總滑移值超過單調荷載作用中極限粘結強度對應的滑移量時,總滑移值迅速增大直至試件發(fā)生拔出破壞,如圖1.3所示。因此,Balazs提出可將靜載時極限粘結強度對應的滑移量作為判斷粘結疲勞破壞失效的準則。Balazs和Koch對于總滑移值的增長速率進行了深入的定量化研究,并對試驗數(shù)據進行擬合,結果表明總滑移值與加載次數(shù)的對數(shù)基本呈線性關系,但隨著荷載的增大,其斜率呈現(xiàn)明顯增大的趨勢。圖1.3Balazs提出的重復荷載作用下殘余滑移增長規(guī)律[49]圖1.4蔣德穩(wěn)粘結-滑移曲線[51]蔣德穩(wěn)(2010)[51]通過24個中心拉拔試件對單調加載和重復加載時鋼筋混凝土結
桂林理工大學碩士學位論文7圖1.1Edwards粘結-滑移曲線[46][47]圖1.2Rehm粘結-滑移曲線[48]Rehm和Eligehausen(1979)[48]為了解鋼筋直徑、混凝土強度和應力幅等因素對鋼筋混凝土粘結性能的影響,制作了308個中心拉拔粘結試件進行試驗研究,分析了試件的粘結-滑移基本關系等。研究結果表明:當粘結長度為合理范圍值時,在重復荷載作用下應力水平小于0.5的粘結試件一般不會發(fā)生疲勞破壞。當重復加載未導致試件發(fā)生疲勞破壞時,再次進行單向加載,試件粘結-滑移曲線的斜率增大,出現(xiàn)該現(xiàn)象主要是因為重復荷載作用后,肋前混凝土被擠壓得更為密實。而對于重復加載造成試件出現(xiàn)殘余滑移,加載次數(shù)和應力水平是影響殘余滑移增長規(guī)律的主要因素,如圖1.2所示。Balazs和Koch(1992-1993)[49][50]通過鋼筋混凝土粘結疲勞性能試驗研究發(fā)現(xiàn):將重復荷載作用下鋼筋混凝土發(fā)生拔出破壞的粘結-滑移曲線可分為三個發(fā)展階段。在初始階段,隨著加載次數(shù)的增大,總滑移值逐漸增長且增長速率逐漸減小;在中間階段,總滑移值逐漸保持穩(wěn)定,界面間未出現(xiàn)明顯滑移;在結尾階段,當總滑移值超過單調荷載作用中極限粘結強度對應的滑移量時,總滑移值迅速增大直至試件發(fā)生拔出破壞,如圖1.3所示。因此,Balazs提出可將靜載時極限粘結強度對應的滑移量作為判斷粘結疲勞破壞失效的準則。Balazs和Koch對于總滑移值的增長速率進行了深入的定量化研究,并對試驗數(shù)據進行擬合,結果表明總滑移值與加載次數(shù)的對數(shù)基本呈線性關系,但隨著荷載的增大,其斜率呈現(xiàn)明顯增大的趨勢。圖1.3Balazs提出的重復荷載作用下殘余滑移增長規(guī)律[49]圖1.4蔣德穩(wěn)粘結-滑移曲線[51]蔣德穩(wěn)(2010)[51]通過24個中心拉拔試件對單調加載和重復加載時鋼筋混凝土結
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[8]GFRP/鋼絞線復合筋與混凝土粘結滑移本構關系模型[J]. 郝慶多,王言磊,侯吉林,歐進萍. 工程力學. 2009(05)
[9]鋼-連續(xù)纖維復合筋(SFCB)與混凝土粘結性能試驗研究[J]. 孫澤陽,吳剛,吳智深,張敏,胡顯奇. 工程抗震與加固改造. 2009(01)
[10]鋼-連續(xù)纖維復合筋(SFCB)單向拉伸力學性能試驗研究[J]. 吳剛,羅云標,吳智深,胡顯奇,張敏. 工程抗震與加固改造. 2009(01)
博士論文
[1]混凝土損傷檢測聲發(fā)射技術應用研究[D]. 張力偉.大連海事大學 2012
[2]氯離子侵蝕的鋼筋混凝土結構銹蝕損傷[D]. 王顯利.大連理工大學 2008
[3]土木工程結構的性能監(jiān)測系統(tǒng)與損傷識別方法研究[D]. 楊曉明.天津大學 2006
碩士論文
[1]鋼-碳纖維復合筋與全珊瑚混凝土粘結性能的試驗研究[D]. 章明明.桂林理工大學 2019
[2]FRP-鋼復合筋拉伸力學性能、耐久性及其與混凝土粘結性能試驗研究[D]. 潘俊.深圳大學 2017
本文編號:3069422
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