鋼筋與混凝土的粘結(jié)本構(gòu)關(guān)系試驗(yàn)分析.pdf

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1、２０１５年第４期（總第１５７期）江西建材應(yīng)用研究鋼筋與混凝土的粘結(jié)本構(gòu)關(guān)系試驗(yàn)分析■譚顯軍■中鐵四局集團(tuán)第五工程有限公司，江西九江３３２０００摘要：最近幾年，在建筑工程建設(shè)領(lǐng)域，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)得到了非常廣泛的應(yīng)２．２理論分析用，已經(jīng)成為建筑結(jié)構(gòu)的主流方向。為了保證鋼筋與混凝土的粘結(jié)性通過(guò)鋼筋內(nèi)貼片拔出試驗(yàn)，可以得到鋼筋內(nèi)部不同位置的應(yīng)力能，需要對(duì)其粘結(jié)本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行研究和分析。本文結(jié)合相應(yīng)的試驗(yàn)分析σｓ，并由此推斷出鋼筋與混凝土的粘結(jié)應(yīng)力ι。在σｓ于ι之間，存在著結(jié)果，對(duì)鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能進(jìn)行了分析和討論。較大的數(shù)量級(jí)差，如果在測(cè)量過(guò)程中，σｓ出現(xiàn)極其微小的誤差，表

2、現(xiàn)在關(guān)鍵詞：鋼筋與混凝土粘結(jié)本構(gòu)關(guān)系試驗(yàn)分析ι上就可能會(huì)非常巨大，造成粘結(jié)應(yīng)力ι的失真，需要試驗(yàn)人員的重視和控制。在試驗(yàn)完成后，對(duì)于測(cè)量得到了鋼筋應(yīng)力σｓ，可以通過(guò)相應(yīng)城市化進(jìn)程的加快，促進(jìn)了城市規(guī)模的擴(kuò)大和城市人口的增加，也的校核理論，對(duì)數(shù)值的準(zhǔn)確性進(jìn)行推導(dǎo)。在同時(shí)推動(dòng)了建筑行業(yè)的快速發(fā)展。對(duì)于建筑工程而言，良好的質(zhì)量理論分析的相關(guān)模型如圖２所示：和穩(wěn)定性直接關(guān)系著人們的日常工作和生活，需要設(shè)計(jì)和施工人員的充分重視。作為當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的建筑結(jié)構(gòu)形式，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性直接影響著建筑整體的質(zhì)量和安全，而鋼筋與混凝土之所以能夠共同作用，主要是因?yàn)槠湎嗷ブg的粘結(jié)性

3、能。因此，對(duì)鋼筋與混凝土的粘結(jié)本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行分析，是非常必要的。１鋼筋與混凝土粘結(jié)本構(gòu)關(guān)系鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)同時(shí)具備了鋼筋與混凝土兩種材料的性能優(yōu)勢(shì)，主要利用混凝土抗壓，利用鋼筋抗拉，使兩種材料各盡其能、相得益彰，組成性能良好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。而其性能的有效發(fā)揮，直接依賴于鋼筋混圖２凝土之間的粘結(jié)性能。粘結(jié)作用的實(shí)質(zhì)，是鋼筋與混凝土界面上存在拔出試件在拔出荷載的作用下，鋼筋應(yīng)力σｓ、粘結(jié)應(yīng)力ι以及鋼筋的剪應(yīng)力；粘結(jié)作用的存在，可以使得鋼筋與混凝土之間實(shí)現(xiàn)力的相互與混凝土的相對(duì)滑移ｓ的大致形狀如圖３。傳遞。當(dāng)鋼筋混凝土構(gòu)件受到荷載作用時(shí)，由于剪應(yīng)力的存在，鋼筋與由隔離單位鋼筋的受力

4、情況分析，鋼筋與混凝土的粘結(jié)應(yīng)力ι與混凝土之間會(huì)產(chǎn)生相對(duì)滑移量。加強(qiáng)對(duì)于鋼筋與混凝土粘結(jié)應(yīng)力和相鋼筋應(yīng)力σｓ之間的相互關(guān)系為對(duì)滑移關(guān)系的研究和分析，對(duì)于提升鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量而言是非ｄｄσｓ常重要的，需要相關(guān)技術(shù)人員的重視。ι＝－４·ｄｘ（１）２鋼筋與混凝土粘結(jié)本構(gòu)關(guān)系實(shí)驗(yàn)分析其中，ｄ表示鋼筋直徑，ｘ表示不同的位置。２．１粘結(jié)性能試驗(yàn)由隔離單位鋼筋混凝土的受力分析，可知２．１．１試件制備Ａｓｄσｓ＋Ａｃｄσｃ＝０鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能試驗(yàn)分為三組，分別是鋼筋內(nèi)貼片拔出其中，Ａｓ表示鋼筋截面積，Ａｃ表示混凝土截面積，σｃ表示混凝土試驗(yàn)、光面鋼筋拔出試驗(yàn)以及變形鋼筋拔出

5、試驗(yàn)，這里主要針對(duì)鋼筋內(nèi)應(yīng)力。貼片拔出試驗(yàn)進(jìn)行分析。試驗(yàn)試件一共有６個(gè)，分別編號(hào)為Ｓ１－Ｓ６。試件尺寸為１００ｍｍ×１００ｍｍ×１７０ｍｍ，鋼筋有效埋置長(zhǎng)度為１５０ｍｍ。在試件Ｓ１中設(shè)置直徑為１２ｍｍ的光面鋼筋，在Ｓ２－Ｓ６中設(shè)置直徑為１２ｍｍ的變形鋼筋。其基本結(jié)構(gòu)如圖１：在試件Ｓ２－Ｓ６中，Ｓ２和Ｓ３主要是針對(duì)未銹蝕變形鋼筋與混凝土粘結(jié)本構(gòu)關(guān)系的研究，Ｓ４－Ｓ６主要是針對(duì)銹蝕變形鋼筋與混凝土粘結(jié)本構(gòu)關(guān)系的研究。２．１．２加載裝置該試驗(yàn)依據(jù)《水運(yùn)工程混凝土試驗(yàn)規(guī)程》中的相關(guān)規(guī)定，采用最大量程為５ｔ的萬(wàn)能試圖３驗(yàn)機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的拔出試驗(yàn)。在拔出鋼筋的上設(shè)Ａｃ／Ａｃ為μ，Ｅｓ

6、／Ｅｃ為αＥ，則可以對(duì)上述公式進(jìn)行簡(jiǎn)化，即下兩端，安裝兩個(gè)千分表，以實(shí)現(xiàn)對(duì)兩端鋼筋εｃ＝－αＥ·μ·εｓ（２）滑移量的測(cè)量。其中，εｓ表示鋼筋應(yīng)變，εｃ表示混凝土應(yīng)變。２．１．３鋼筋快速銹蝕結(jié)合相應(yīng)的變形協(xié)調(diào)關(guān)系，可知為了研究銹蝕變形鋼筋與混凝土粘結(jié)本ｓ＝ｓｉ＋∫（εｓ－εｃ）ｄｘ（３）構(gòu)關(guān)系，采用電化學(xué)方法，進(jìn)行梁內(nèi)鋼筋的快其中，ｓ代表ｘ位置鋼筋與混凝土的相對(duì)滑移，ｓｉ代表加載端鋼筋速銹蝕。首先，將試件防止在５％的ＮａＣｌ溶與混凝土的相對(duì)滑移。液中，浸泡數(shù)天，然后將連接鋼筋的導(dǎo)線與恒將公式（２）代入公式（３），通過(guò)求導(dǎo)，可得定直流電源的陽(yáng)極相互連接，將溶液中的不ｄｓ

7、銹鋼與直流電源的陰極連接，在溶液中形成＝－（１＋αＥμ）εｓ（４）ｄｘ圖１回路，對(duì)鋼筋進(jìn)行快速銹蝕，根據(jù)法拉第定將上述公式的兩側(cè)分別乘以彈性模量Ｅｓ，則可以得出鋼筋應(yīng)力σｓ量，通過(guò)對(duì)電流大小和通電時(shí)間長(zhǎng)短的控制，可以控制拔出鋼筋的銹蝕與相對(duì)滑移ｓ之間的相互關(guān)系，量。Ｅｓｄｓσｓ＝－（５）１＋αＥμｄｘ·８·對(duì)公式（４）進(jìn)行再次求導(dǎo)，然后代入公式（１），則可以得出相對(duì)滑效埋置長(zhǎng)度。移ｓ于粘結(jié)應(yīng)力τ之間的相互關(guān)系３結(jié)語(yǔ)ｄ２ｓ４（１＋σＥ·μ）總而言之，結(jié)合鋼筋與混凝土的粘結(jié)本構(gòu)關(guān)系試驗(yàn)，可以明確鋼筋＝·ι（６）ｄｘ２ｄＥ應(yīng)力、粘結(jié)應(yīng)力以及相對(duì)滑移之間的相