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Experimental Study on Bond-slip between Steel Bar and Recycled Concrete

作　者: Wang Dafu
导　师: Huang Qingfen；Shi Yanghang
学　校: 华侨大学
专　业: Structural Engineering
关键词: 再生混凝土再生混凝土取代率粘结-滑移粘结强度低周重复加载
分类号: TU528
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

近年来,随着自然资源的不断消耗、建筑垃圾的逐渐增多,再者再生混凝土在环境保护和经济效益等方面具有一定的优越性,这些都使得对于再生混凝土的研究成为一种热点。从而推进再生混凝土技术研究的不断进步发展,但还不够系统、全面。工程设计和施工方面都迫切需要了解再生混凝土与钢筋之间的粘结性能。目前,虽然国内外的相关学者都进行了一定的研究工作,但大多局限在静力作用下,对于动荷载作用下再生混凝土的粘结性能的研究就比较少。通过对影响粘结锚固性能的因素比较分析,最终确定以再生混凝土强度、再生混凝土粗骨料取代率、钢筋保护层厚度和钢筋的锚固长度作为本次试验的主控因素进行了试验方案的设计。设计并完成了五种不同掺量(0%、30%、50%、75%、100%)的再生混凝土共计二十四个静力拉拔试件,观察发现了试件的破坏现象与破坏形态;并根据试验数据的整理分析,绘制出各个试件的荷载-滑移曲线和平均粘结应力-滑移曲线。其次,根据试验结果,对影响粘结性能的因素进行逐个分析,探讨其对再生混凝土粘结性能的影响程度。除此之外,本文还对再生混凝土与钢筋的粘结锚固机理进行了初步的分析,通过对试验数据的统计回归,并结合前人的研究成果,给出了适用于再生混凝土的粘结-滑移本构模型。再次,在了解了再生混凝土在静力作用下的粘结性能的基础上,本文还对再生混凝土在低周重复荷载作用下的粘结性能进行了试验研究,以考察再生混凝土的动态粘结性能。此次试验共采用四十五个试件分成十五种情况进行分析,通过分别考虑再生混凝土粗集料取代率(0%、30%、50%)、低周重复加载的应力水平、应力比和重复变幅加载等因素的影响,同样得到了各个试件在重复荷载作用下的粘结破坏形态,进而绘制出荷载-滑移曲线和平均粘结应力-滑移曲线。最后,由得到的试验数据,详细分析了以上各种因素对再生混凝土动态粘结性能的影响程度,并将重复荷载下的粘结性能和静载下的进行对比分析,进一步考察各因素对粘结性能退化的影响。在此基础上,初步分析了重复荷载作用下的再生混凝土与钢筋粘结锚固的机理,结合试验结果的统计回归,初步给出了重复荷载作用下,再生混凝土与钢筋间粘结-滑移性能的本构模型。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-13
第一章绪论  13-32
  1.1 概述  13-16
    1.1.1 再生混凝土的概念  13-14
    1.1.2 再生混凝土的应用现状  14
    1.1.3 研究和应用再生混凝土的意义  14-16
  1.2 粘结锚固基本方程  16-17
  1.3 国内外研究概况  17-28
    1.3.1 国内外研究进展  17-21
    1.3.2 粘结试验类型  21-24
    1.3.3 粘结应力的分析模式  24-27
    1.3.4 粘结滑移本构关系  27-28
  1.4 目前存在的问题  28
  1.5 研究目的和内容  28-29
    1.5.1 研究目的  28
    1.5.2 研究内容  28-29
  参考文献  29-32
第二章再生混凝土与钢筋的粘结锚固试验研究  32-41
  2.1 概述  32
  2.2 试件方案设计  32-35
    2.2.1 静载加载方案  32-33
    2.2.2 动载加载方案  33-34
    2.2.3 试验方案制定  34-35
  2.3 试件制作与养护  35-36
  2.4 试验材料  36-37
    2.4.1 再生混凝土  36-37
    2.4.2 钢筋  37
  2.5 试验装置及加载量测  37-39
    2.5.1 试验装置  37-38
    2.5.2 试验量测  38-39
  2.6 试验数据误差分析与处理  39-40
    2.6.1 误差分析  39
    2.6.2 异常数据处理  39-40
  参考文献  40-41
第三章静载作用下试验结果和粘结锚固性能分析  41-65
  3.1 概述  41
  3.2 试验现象和破坏形态  41-43
    3.2.1 试件破坏形态  41-43
    3.2.2 试件破坏界面  43
  3.3 试验结果与试验曲线  43-48
    3.3.1 试验实测数据  44-45
    3.3.2 试验P ? s 和τ? s 曲线  45-47
    3.3.3 试验曲线初析  47-48
  3.4 再生混凝土与钢筋粘结性能分析  48-55
    3.4.1 钢筋与混凝土的粘结机理  48-50
    3.4.2 影响再生混凝土与钢筋粘结性能的主要因素  50-55
  3.5 再生混凝土与钢筋粘结锚固的设计建议  55-57
    3.5.1 粘结锚固力  55
    3.5.2 临界锚固长度  55-57
  3.6 粘结-滑移本构关系  57-63
    3.6.1 粘结-滑移基本模式  57-61
    3.6.2 粘结-滑移位置函数  61-63
  3.7 本章小结  63-64
  参考文献  64-65
第四章低周重复荷载下的粘结试验结果  65-76
  4.1 概述  65
  4.2 试验现象和破坏形态  65-67
    4.2.1 试件破坏形态  65-66
    4.2.2 试件破坏界面  66-67
  4.3 试验结果  67-69
  4.4 粘结-滑移曲线  69-74
    4.4.1 再生混凝土的劈裂试件  72-73
    4.4.2 再生混凝土的劈裂-剪切试件  73-74
    4.4.3 加载端和自由端的滑移量对比  74
  4.5 本章小结  74-75
  参考文献  75-76
第五章低周重复荷载下粘结锚固性能分析  76-101
  5.1 概述  76
  5.2 低周重复荷载下再生混凝土与钢筋的粘结性能分析  76-79
    5.2.1 粘结退化的机理  76-78
    5.2.2 粘结退化的特性  78
    5.2.3 重复加载和静载数据对比  78-79
  5.3 再生混凝土与钢筋间粘结疲劳强度的影响因素  79-83
    5.3.1 再生混凝土取代率的影响  79-80
    5.3.2 粘结应力水平的影响  80-81
    5.3.3 应力比的影响  81-83
    5.3.4 变幅的影响  83
  5.4 低周重复荷载下再生混凝土和钢筋的粘结-滑移性能  83-90
    5.4.1 再生混凝土试件低周重复加载的典型曲线  83-85
    5.4.2 再生混凝土试件的粘结-滑移曲线模型  85-90
  5.5 再生混凝土构件的计算  90-94
    5.5.1 再生混凝土受压-应力应变曲线  90-91
    5.5.2 正截面受弯承载力计算  91-94
  5.6 再生混凝土构件裂缝宽度的计算  94-98
  5.7 本章小结  98-99
  参考文献  99-101
第六章结论与展望  101-103
  6.1 主要结论  101
  6.2 展望  101-103
读研期间取得的科研成果  103-104
致谢  104

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