基于射钉锚固的TRC板与混凝土构件界面性能研究

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由于预制TRC板具有良好的力学性能,该板材通常被应用于加固领域。预制TRC板与被加固混凝土构件间的界面性能是影响TRC板性能发挥的重要因素。为了提高加固界面的性能,本文提出了一种射钉枪锚固的新技术。该技术具有施工速度快、锚固效率高的优势。论文采用单面剪切试验,研究了预制TRC板与混凝土构件间界面抗剪性能。同时结合相关规范及试验数据对比分析,进行理论公式的推导,并完成了相关工况的数值模拟。本文的主要研究工作如下:(1)采用单剪试验研究了粘结层水胶比、粘结层厚度对界面性能的影响,获得了相应工况的极限承载力、破坏模式、荷载-滑移曲线。试验结果表明,试件的抗剪承载力均随着粘结层水胶比的增大或粘接层厚度的增加而减小,且试件弹性阶段的抗滑移刚度随着粘结层水胶比的增大和粘接层厚度的增加均表现出逐步降低的现象。(2)采用单剪试验研究了混凝土强度等级、边缘距离对界面性能的影响,试验结果发现,在边缘距离为50mm时或在混凝土强度等级为C30时,试件抗剪承载力以及弹性阶段的抗滑移刚度均达到最大值,试件界面相对滑移量最小。(3)分析了所有试件的破坏现象,试件均存在混凝土撬出破坏现象。破坏程度分为三种:混凝土表面有明显裂缝;混凝土呈三角锥式破碎;混凝土表面无明显裂缝,但混凝土内部存在破碎情况。与对照工况相比,各工况试件的界面抗剪承载力均有提升,最高的提升幅度为206.49%。(4)依据相关规范及本文试验数据,提出了射钉剪切连接件的承载力计算公式,并拟合了相关系数。(5)采用有限元软件对部分试验工况进行仿真,试验结果与仿真结果吻合较好;在此基础上,研究了射钉类型、边缘距离、混凝土强度等级对界面力学性能的影响。并根据荷载变化过程中对应的混凝土应变云图,获得了混凝土、界面的破坏过程,再结合试验结果,揭示了各因素对试验结果的影响机理。
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