T型钢与混凝土粘结滑移性能的试验研究

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型钢与混凝土交界面上的粘结滑移问题一直是型钢混凝土结构中最为棘手的问题之一,直接影响着型钢混凝土结构和构件的受力性能、破坏形态以及裂缝和变形的计算。国内外学者已经做了大量的试验,但是由于考虑的因素、试验方法不同,试验结论存在很大分歧,未能形成一套完善的型钢混凝土粘结滑移理论。为此,本文参照国内外型钢与混凝土以及光圆钢筋与混凝土的粘结试验,做了8根型钢混凝土试件的推出试验,分析混凝土强度、混凝土保护层厚度、横向配箍率三个因素对型钢混凝土粘结滑移性能的影响。 由试验观察及结果分析,试件的破坏形态表现为两种:粘结劈裂破坏和粘结锚固破坏;混凝土强度、混凝土保护层厚度、横向配箍率等三个因素分别与粘结强度近似呈线性关系,综合考虑这三个影响因素,本文统计回归出了特征粘结强度以及相应的特征滑移值的计算公式,并由公式求得计算值,与试验值进行对比,二者符合较好,统计回归公式较为理想。 由荷载与加载端滑移曲线分布可知,型钢应变沿锚固长度呈指数分布,对曲线进行统计回归得到相应的数学表达式;由平衡方程推导出粘结应力-τ(x)与型钢应变εss(x)之间的关系式,得到粘结应力的大小以及其分布规律即粘结应力沿锚固长度近似呈指数分布。 由型钢与混凝土之间的相对滑移公式和变形公式推导出滑移与锚固长度之间的关系式,确定了滑移S(x)的曲线,并对曲线进行统计回归得出滑移曲线近似呈指数分布;由粘结应力和滑移的试验结果,做出不同锚固深度处的τ=τ(S,x)曲线族;考虑到粘结强度和滑移沿锚固长度的变化,分别引入两个位置函数F(x)和G(x),建立考虑位置函数的τ-S本构关系,为型钢混凝土粘结滑移理论的进一步研究提供参考。
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