混凝土受彎構(gòu)件裂縫間粘結(jié)疲勞性能試驗(yàn)研究.pdf

1、鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)問題，一直是混凝土結(jié)構(gòu)基本理論的一個(gè)重要問題。目前，單調(diào)荷載下鋼筋與混凝土之間粘結(jié)性能的研究較為充分，但由于混凝土結(jié)構(gòu)疲勞本身就是一個(gè)復(fù)雜的過程，涉及的因素很多，導(dǎo)致疲勞荷載下的情況研究較少，而裂縫間鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)疲勞性能研究更少。本文針對(duì)目前研究很少的混凝土受彎構(gòu)件裂縫間鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)疲勞性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究。
　　 本文進(jìn)行了6根普通鋼筋混凝土梁的單調(diào)荷載和疲勞荷載試驗(yàn)。單調(diào)荷載試驗(yàn)結(jié)果表

2、明：隨著荷載的增大，兩預(yù)留孔槽間的粘結(jié)應(yīng)力分布曲線峰值逐漸內(nèi)移：當(dāng)荷載足夠大時(shí)，靠近兩預(yù)留孔槽的端部區(qū)域粘結(jié)界面首先發(fā)生破壞。疲勞荷載試驗(yàn)結(jié)果表明：端部界面相對(duì)滑移量在循環(huán)加載的初始階段增長(zhǎng)迅速，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，增長(zhǎng)速度放綏，逐漸趨于穩(wěn)定，也即分為兩個(gè)階段：快速增長(zhǎng)階段和穩(wěn)定增長(zhǎng)階段；從第一次循環(huán)加載過程中可看出，當(dāng)完全卸載時(shí)，存在一定的殘余鋼筋應(yīng)力和反向的殘余粘結(jié)應(yīng)力，且荷載上限水平越高，對(duì)應(yīng)的殘余應(yīng)力一般越大：粘結(jié)應(yīng)力分布曲線在

3、循環(huán)加載初始階段退化嚴(yán)重，隨著循環(huán)次數(shù)的增加退化速度變緩，逐漸趨于穩(wěn)定；另外，相同的荷載循環(huán)次數(shù)下，荷載上限水平越高，粘結(jié)應(yīng)力分布曲線退化越嚴(yán)重；當(dāng)荷載循環(huán)次數(shù)足夠多時(shí)，兩端預(yù)留孔槽處以及后來出現(xiàn)裂縫位置的附近區(qū)域的粘結(jié)界面首先發(fā)生疲勞破壞。
　　 從微觀受力角度，本文分別對(duì)單調(diào)荷載和重復(fù)荷載下混凝土受彎構(gòu)件裂縫間的粘結(jié)機(jī)理進(jìn)行初步研究。本文認(rèn)為鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)界面是一種新的材料，其性能取決于鋼筋和混凝土，但更受控于混凝土

4、，因此，在疲勞荷載作用下，這種材料也應(yīng)符合疲勞變形三階段的發(fā)展規(guī)律。另外，對(duì)影響粘結(jié)多種指標(biāo)的分布趨勢(shì)及退化趨勢(shì)進(jìn)行了定性分析和推理，并以此得出裂縫間鋼筋應(yīng)力、粘結(jié)應(yīng)力、殘余鋼筋應(yīng)力和殘余粘結(jié)應(yīng)力的分布趨勢(shì)和退化趨勢(shì)。
　　 從材料疲勞損傷的角度，并結(jié)合現(xiàn)有損傷理論關(guān)于疲勞的知識(shí)，建立了基于本文試驗(yàn)結(jié)果，且考慮應(yīng)力上限水平的裂縫間粘結(jié)疲勞損傷演化方程。另外，考慮裂縫間鋼筋與混凝土的粘結(jié)滑移關(guān)系，建立含有疲勞損傷變量的粘結(jié)滑移本構(gòu)