【摘要】：工程結(jié)構(gòu)由于各種原因產(chǎn)生劣化，致使耐久性不足而亟需修復(fù)。應(yīng)變硬化水泥基復(fù)合材料（Strain Hardening Cementitious Composite，簡稱SHCC）具有應(yīng)變硬化和多微縫開裂特征，其超高的韌性和良好的裂縫控制能力能夠滿足結(jié)構(gòu)加固修復(fù)對(duì)裂縫寬度控制的要求。采用SHCC對(duì)既有混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固修復(fù)，則可以避免出現(xiàn)采用脆性的水泥基材料來修復(fù)劣損結(jié)構(gòu)，短期內(nèi)修復(fù)材料卻再次開裂或剝落的發(fā)生。目前國內(nèi)外對(duì)SHCC修復(fù)既有混凝土結(jié)構(gòu)界面粘結(jié)性能的研究還十分不足，本文通過試驗(yàn)研究和理論分析開展了以下研究工作： 1．針對(duì)目前SHCC材料在國內(nèi)尚未普及應(yīng)用，其配合比、制作方法及試件形式尚未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，，本文利用普通外夾式試驗(yàn)機(jī)對(duì)齡期為28天的SHCC啞鈴型試件進(jìn)行單軸拉伸試驗(yàn)，對(duì)不同配合比SHCC的單軸拉伸性能進(jìn)行了探討，獲得了各配合比SHCC的單軸拉伸應(yīng)力—應(yīng)變曲線。通過對(duì)比，C3配合比SHCC穩(wěn)態(tài)開裂性能較好，極限拉應(yīng)變可達(dá)到甚至超過3%，同時(shí)還具有成本低的優(yōu)點(diǎn)，被確定用于后期試驗(yàn)中；然后對(duì)4組12個(gè)C3配合比SHCC試件進(jìn)行了試驗(yàn)研究和深入分析，在引入名義初裂強(qiáng)度和名義初裂應(yīng)變的基礎(chǔ)上提出了SHCC的雙線性簡化模型。 2．通過對(duì)59個(gè)SHCC與老混凝土Z型粘結(jié)試件進(jìn)行試驗(yàn)研究，對(duì)不摻加界面劑的粘結(jié)試件的界面抗剪性能進(jìn)行了考察。主要探討了界面粗糙度對(duì)粘結(jié)界面抗剪強(qiáng)度的影響規(guī)律；通過回歸分析，建立了抗剪強(qiáng)度與界面粗糙度之間的函數(shù)關(guān)系；同時(shí)通過測(cè)讀粘結(jié)面兩側(cè)的相對(duì)位移，得到了粘結(jié)面的剪應(yīng)力—滑移曲線。 3．通過52個(gè)楔形劈裂粘結(jié)試件，對(duì)SHCC與老混凝土粘結(jié)界面的抗拉性能及斷裂能進(jìn)行了試驗(yàn)研究。主要探討了界面粗糙度對(duì)粘結(jié)界面抗拉強(qiáng)度和斷裂能的影響規(guī)律，建立了抗拉強(qiáng)度和斷裂能與界面粗糙度的函數(shù)關(guān)系式。 4．通過7根SHCC修復(fù)鋼筋混凝土梁抗彎性能試驗(yàn)，考察了修復(fù)梁的破壞特征，揭示了修復(fù)梁發(fā)生界面粘結(jié)破壞的原因、過程及其破壞機(jī)理；并在此基礎(chǔ)上，給出了界面粘結(jié)破壞承載力計(jì)算方法和防止界面粘結(jié)破壞發(fā)生的具體措施。 5．通過7根SHCC修復(fù)鋼筋混凝土梁和3根普通鋼筋混凝土梁的抗彎性能試驗(yàn)，研究了SHCC修復(fù)鋼筋混凝土梁的裂縫情況。主要考察了界面粗糙度、修復(fù)層厚度和混凝土強(qiáng)度等因素對(duì)修復(fù)梁純彎段內(nèi)裂縫間距和裂縫寬度發(fā)展的影響規(guī)律；分析了彎曲荷載作用下兩種材料的裂縫發(fā)生、發(fā)展情況，揭示了修復(fù)梁的裂縫發(fā)展機(jī)理，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)原有鋼筋混凝土梁的裂縫計(jì)算模型進(jìn)行適當(dāng)修正，建立了SHCC修復(fù)鋼筋混凝土梁的實(shí)用裂縫計(jì)算模型，通過對(duì)比理論計(jì)算值和實(shí)測(cè)值，驗(yàn)證了所提出的計(jì)算模型具有較高的精度。 6．通過SHCC修復(fù)鋼筋混凝土梁的抗彎性能試驗(yàn)，考察了界面粗糙度、修復(fù)層厚度和混凝土強(qiáng)度等因素對(duì)修復(fù)梁剛度變化的影響規(guī)律；基于剛度解析法，建立了修復(fù)梁在正常使用階段的剛度解析模型；利用最小剛度原則建立了修復(fù)梁跨中撓度計(jì)算公式，并將理論計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)構(gòu)件跨中撓度實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明，提出的剛度計(jì)算模型及其中參數(shù)的取值具有較高精度，可以作為工程設(shè)計(jì)的參考。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TU375

【參考文獻(xiàn)】

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1 洪乃豐;再議“鹽害”yu融雪劑[J];城市與減災(zāi);2003年01期

2 高淑玲;徐世p

本文編號(hào)：2372820