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高温后钢筋与钢纤维混凝土粘结性能的试验研究

作 者: 王邦
导 师: 赵军
学 校: 郑州大学
专 业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 钢纤维混凝土 粘结性能 高温 钢纤维体积率 粘结-滑移曲线
分类号: TU528
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 62次
引 用: 1次
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内容摘要


火灾是当前损害国民财产、威胁人身安全的主要灾害之一,每年造成了巨大的财产损失和人员伤亡。所有火灾中,建筑火灾占有相当大的比例。混凝土结构发生火灾时,钢筋和混凝土材料强度和弹性模量等力学性能降低,以及钢筋与混凝土粘结强度的退化,结构整体安全度水平不能满足规范要求,甚至造成建筑物的倒塌。可见火灾对建筑结构本身的损伤和破坏非常严重。建筑防火作为建筑防灾的一个分支,越来越引起人们的重视。最近几十年来,对于结构火灾反应及其相应结构抗火工程设计的研究,在国内外都得到了很大的发展。钢纤维混凝土是近年来迅速发展起来的一种新型复合材料,以其良好的抗裂性、弯曲韧性和抗冲击性能,广泛地应用于交通、桥梁、工业民用建筑等行业。近二十年来,国内对钢纤维混凝土结构进行了大量研究,但对于高温后钢纤维混凝土与钢筋粘结性能的研究还比较少,本文对此进行了试验研究工作。本文主要进行了以下研究工作:(1)通过对96个钢纤维混凝土粘结试件和12个普通混凝土粘结试件进行的拉拔试验,重点探讨了常温、高温200℃、400℃和600℃后,钢纤维混凝土强度、钢纤维体积率、水泥用量、粘结长度和钢筋类型对初始粘结强度、极限粘结强度及其对应自由端滑移等因素的影响,总结了钢纤维对粘结性能的增强机理。(2)记录了各组试件拉拔试验过程,对其破坏类型进行分类,并分析总结了高温温度、钢纤维、粘结长度及钢筋类型对破坏形态的影响。(3)对比高温后极限粘结强度、混凝土的抗压强度及抗拉强度的损伤情况,探讨了高温后粘结强度的衰退机理,经回归分析,建立了极限粘结强度的计算公式。(4)通过对常温下及高温后各组试件的粘结-滑移试验结果进行分析,得到粘结应力和滑移(τ-S)关系曲线,得出了粘结应力与滑移关系的计算公式。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-15
  1.1 研究背景  8-11
  1.2 粘结问题研究概况  11-13
  1.3 本课题的提出  13-15
2 试验概况  15-26
  2.1 试件设计与分组  15-18
  2.2 试验装置及量测方法  18-21
  2.3 试验中使用的主要仪器和设备  21-22
  2.4 高温升温曲线及材料的力学性能  22-26
3 试验现象描述及破坏形态分析  26-38
  3.1 素混凝土中心粘结试件拉拔试验现象描述  26-28
  3.2 钢纤维混凝土与变形钢筋中心粘结试件拉拔试验现象描述  28-31
  3.3 钢纤维混凝土与光圆钢筋中心粘结试件拉拔试验现象描述  31-32
  3.4 钢纤维混凝土局部粘结试件拉拔试验现象描述  32-34
  3.5 破坏形态  34-36
  3.6 试验受力阶段分析  36-38
4 高温后钢筋与钢纤维混凝土粘结性能试验研究  38-65
  4.1 试验结果  38-40
  4.2 常温下粘结性能的影响因素  40-45
  4.3 高温后粘结性能的影响因素  45-54
  4.4 高温温度的影响  54-60
  4.5 高温后钢纤维混凝土与钢筋的粘结性能损伤分析  60-61
  4.6 极限粘结强度与高温温度的关系  61-65
5 粘结-滑移曲线  65-77
  5.1 粘结滑移试验结果  65-67
  5.2 粘结-滑移曲线的拟合  67-77
6 结论与展望  77-79
  6.1 结论  77-78
  6.2 展望  78-79
参考文献  79-83
研究生阶段参与课题及成果  83-84
致谢  84

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑材料 > 非金属材料 > 混凝土及混凝土制品
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