超高韌性水泥基復合材料與鋼筋粘結性能的試驗研究.pdf

1、超高韌性水泥基復合材料(Ultra High Toughness Cementifious Composites，簡稱UHTCC)是一種新型高性能纖維混凝土，具有卓越的韌性和優(yōu)良的耐久性能，已被成功地應用于許多實際工程。當在該材料澆注的構件中配制加強鋼筋時，除了各自基本的材料力學性能外，它們之間的粘結性能也是結構設計中的基本問題之一。基于此，本文通過拉拔試驗、梁式試驗和鋼筋內貼片試驗，著重研究了它們之間的粘結錨固性能以及粘結滑移本構關系

2、，同時亦對粘結錨固性能進行了可靠度分析，完成了以下工作： 1.通過對拉拔試驗獲得的粘結滑移曲線的分析，將鋼筋與UHTCC粘結錨固受力過程主要歸納為以下幾個階段：微滑移階段、滑移階段、拔出階段、下降階段和殘余階段，對各個階段曲線的特點、受力過程以及試件破壞形式進行了分析。并與鋼筋和普通混凝土之間的粘結性能進行了對比分析。 2.根據拔出試件的試驗結果，研究了保護層厚度、錨固長度、鋼筋直徑及鋼筋表面形狀這些參數對粘結錨固性能的

3、影響。研究表明：極限粘結強度隨著保護層厚度的增加而增大，但并不是無限制的增大，當c/d>5時，極限粘結強度基本保持不變。此外，極限粘結強度也隨著錨固長度、鋼筋直徑的增大而減小。同時通過對試驗數據的統(tǒng)計回歸，建立了鋼筋與UHTCC間極限粘結強度計算公式，該公式計算結果與實測值吻合較好。 3.通過梁式粘結試驗，分析了在彎矩和剪力共同存在的情況下，鋼筋與UHTCC之間的粘結錨固性能。試驗結果表明，在存在彎矩和剪力的情況下，鋼筋與UHT

4、CC的粘結破壞形式相對于混凝土來說更能表現出良好的粘結延性。對比拉拔試驗，基于梁式試驗的鋼筋與UHTCC之間的粘結強度低于拉拔試驗的結果。 4.在對6個鋼筋內貼片試件進行拉拔試驗的基礎上，通過實測的鋼筋應變和端部滑移，分析了兩者之間的粘結應力以及相對滑移沿錨固長度的分布規(guī)律，進而推導出沿錨固長度變化的粘結滑移本構關系和反映這種變化的位置函數，并建立考慮錨固位置影響的粘結滑移本構關系。同時對比鋼筋與普通混凝土之間的粘結滑移關系，較