T型钢与混凝土粘结锚固性能的试验研究

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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T型钢混凝土试件的推出试验,分析了混凝土强度、混凝土保护层厚度、横向配箍率这三个因素对型钢混凝土粘结锚固性能的影响。对T型钢混凝土的粘结锚固问题做了如下研究:(1)根据该试验数据,分析了影响T型钢混凝土锚固长度的因素,通过多元线性回归拟合出了T型钢混凝土锚固长度的计算公式。(2)根据试验获取有关各个试件加载端的外加荷载值和型钢与混凝土的相对滑移量的数据进行统计分析,得到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,并得到粘结应力的分布规律即粘结应力沿锚固长度近似呈指数分布。(3)根据型钢混凝土粘结锚固可靠度分析的原理和方法,以及文献[15]所建立的极限粘结强度计算公式,结合实验试件数据,对T型钢混凝土粘结锚固问题进行了可靠度分析,并提出了T型钢混凝土临界锚固长度的设计公式。(4)根据数理统计,对两种途径求得的锚固长度设计公式进行了简单的比较及分析。(5)根据以往文献中所建立的型钢混凝土的极限粘结强度和临界锚固长度计算公式,分别对钢板、T型钢、H型钢三种不同截面的型钢混凝土在混凝土强度、混凝土保护层厚度及横向配箍率这三个不同因素下进行了对比分析。本文的试验研究和理论分析结果表明:型钢截面特征系数T对型钢与混凝土之间的粘结锚固发挥着重要的作用。在实际工程应用中,可以考虑采用型钢截面特征系数T较大的型钢截面或设置剪力连接件,这样更能够有效提高型钢与混凝土之间的自然粘结作用,减少型钢在混凝土中的锚固长度,产生更高的经济效益。
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