型钢混凝土粘结滑移基本理论及应用

《型钢混凝土粘结滑移基本理论及应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、型钢混凝土粘结滑移基本理论及应用巴马丹拿建筑设计咨询（上海）有限公司武汉分公司430010摘要：型钢混凝土构件具有刚度大、延展性好、承载性能强等优点，是当前工程建设中常用的一种结构类型，具有很强的推广价值。木文从型钢混凝土粘结滑移基木理论入手，探讨了其在工程实践中应用的情况，以为相关研宄和应用提供参考。关键词：型钢混凝土；粘结滑移；理论型钢混凝土组合结构是当前工程建设中常用的一种结构类型，其具有很强的工作性能，具体表现在承载力、耐久性、抗疲劳、强度等多个方面。而型钢与混凝土二者之间的粘结作用是确保该结构整体性能的重要理论基础，所以对其相关理论及其应用

2、进行研究只有重要的意义。1型钢混凝土粘结滑移基木理论1.1型钢混凝土粘结机理型钢与混凝土二者之间的粘结同钢筋与混凝土二者间的粘结机理类似,相应粘结力主要来自于以下几个方面：（1）型钢表面和混凝土中水泥凝胶体二者表明的粘着力（化学胶着力）；（2）型钢表面与混凝土之间的机械咬合作用；（3）型钢与混凝土之间的摩阻力。而就二者之间的A体粘结机理而言，其主要表现在两个方面，E卩：一方面，在二者出现相对滑动之前，相应的粘结力主要来自于化学胶着力，具体就是水泥浆体在型钢和混凝土二者界面上产生的化学吸附力，受到养护情况等因素的影响。另一方面，在型钢和混凝土二者已经发

3、生相对滑动之后，化学胶着力就会丧失，此时二者间的粘结力主要来自于机械咬合力和摩阻力，其中的摩阻力主要和摩檫系数和垂直于摩檫力的正压力所决定，而机械咬合力则和型钢混凝土保护层厚度以及钢筋中是否配有箍筋等因素有关。但是这种说法不太准确，准确来讲，型钢和混凝土二者在不同的受力阶段，相应的粘结力是由化学胶着力、机械咬合力以及摩阻力等作用单独作用或者同时发挥作用。1.2型钢混凝上粘结性能检测试验在型钢混凝土推出试验中，在初期加载之后，加载端部范围内的压出荷载主要借助二者间的化学胶着力来进行抵抗，以便使二者在不出现滑动位移的情况下受力。而随着荷载的不断增加，型钢

4、表面的水泥凝胶体会出现过大的剪切表现，从而会引发剪切破坏问题。在发生剪切破坏之后，二者之间的滑移最先出现在加载端部位处，自由端处则没冇出现。实际上，加载端的滑移标志着型钢和混凝土二者化学胶着力开始破坏的重要开始。而随着荷载的进一步增加，加载端部位处会形成大范围的滑移区域，此吋的摩阻力也逐步取代了化学胶着力而成为了受力的主体。但是在尚且没冇出现滑移情况的区域中，化学胶着力依旧是二者的主要受力主体。伴随着荷载的进一步增加，胶着破坏逐渐向自由端位置处滑移，此吋的化学胶着力完全丧失，相应的粘结应力也达到了极限粘结强度值。在型钢和混凝土二者出现滑动之后，随着型

5、钢表面的摩擦以及混凝土表面碎屑的摩细，二者间的摩擦阻力会进一步降低，粘结座力峰值也旮所降低，并且相应的位置也表现为内移情况，自由端的滑移还会持续进行。而在相接间的粘结应力数值下降到一定数值之后，就会保持恒定，直至型钢和混凝土完全脱离推出，此吋的粘结应力就是所谓的参与粘结强度。综上所述，型钢和混凝土二者之间粘结受力情况可以依次划分成胶着、劈裂和压出等几个主要阶段。但是由于型钢的表面大都比较平滑，所以二者之间的机械咬合作用在粘结作用中仅起着很小的作用，主要依靠化学胶着力和摩阻力来承受外力。但是由于型钢混凝土受力性能的复杂性以及型钢形状的特殊性，所以二者的

6、粘结性能也比较繁杂。1.3型钢混凝土粘结性能影响因素基于上述所述，型钢混凝土结构粘结性能的影响因素主要包括以下几个方面:(1)混凝土强度等级。随着混凝土强度等级的提升，粘结强度也随之增加。而在横向配筋率、混凝土保护层厚度、锚固长度以及型钢类型等相冋的条件下，平均极限粘结强度与苏抗压强度之间正好符合线性关系，具体的线性回归公式类型众多，比如：和等。但是无论那种表述方式，均可以看出二者之间的数学关系成正比。(1)保护层厚度。混凝土保护层厚度也是影响其粘结性能的一个重要因素，具体表现在其对型钢横向变形的约束作用。比如，随着混凝土厚度的增加，相应的横向约束作

7、用也就越强，此时其粘结应力也比较大。但是这并不意味着混凝土保护层越厚越好，其在达到一定数值之后，相应的粘结强度不会继续随着混凝土保护层厚度的增加而增加。(2)横向配箍率。理论上来讲，如果混凝土没有配置钢筋，那么相应的劈裂裂缝出现的比较早，部分试件可能会完全出现崩落问题，反之裂缝问题出现的比较晚。可以说，箍筋是提升型钢混凝土构件粘结力的重要手段，尤其是可以显著提升水平参与阶段的残余粘结应力。而在型钢混凝上中配置箍筋之后，相应的径向内裂缝得到了很大程度的延缓，开裂粘结应力也比不配置钢筋的高。而在形成的劈裂裂缝达到试件表面之后，横向钢筋会进一步限制其裂缝的

8、开裂，冇助于提升其极限粘结强度，从而可以避免苏出现劈裂破坏问题。此外，由于箍筋的配置可以改善构件受力的均匀性