钢筋与混凝土的粘结本构关系试验分析.pdf

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1、２０１５年第４期（总第１５７期）江西建材应用研究钢筋与混凝土的粘结本构关系试验分析■谭显军■中铁四局集团第五工程有限公司，江西九江３３２０００摘要：最近几年，在建筑工程建设领域，钢筋混凝土结构得到了非常广泛的应２．２理论分析用，已经成为建筑结构的主流方向。为了保证钢筋与混凝土的粘结性通过钢筋内贴片拔出试验，可以得到钢筋内部不同位置的应力能，需要对其粘结本构关系进行研究和分析。本文结合相应的试验分析σｓ，并由此推断出钢筋与混凝土的粘结应力ι。在σｓ于ι之间，存在着结果，对钢筋与混凝土的粘结性能进行了分析和讨论。较大的数量级差，如果在测量过程中，σｓ出现极其微小的误差，表

2、现在关键词：钢筋与混凝土粘结本构关系试验分析ι上就可能会非常巨大，造成粘结应力ι的失真，需要试验人员的重视和控制。在试验完成后，对于测量得到了钢筋应力σｓ，可以通过相应城市化进程的加快，促进了城市规模的扩大和城市人口的增加，也的校核理论，对数值的准确性进行推导。在同时推动了建筑行业的快速发展。对于建筑工程而言，良好的质量理论分析的相关模型如图２所示：和稳定性直接关系着人们的日常工作和生活，需要设计和施工人员的充分重视。作为当前应用最为广泛的建筑结构形式，钢筋混凝土结构的稳定性直接影响着建筑整体的质量和安全，而钢筋与混凝土之所以能够共同作用，主要是因为其相互之间的粘结性

3、能。因此，对钢筋与混凝土的粘结本构关系进行分析，是非常必要的。１钢筋与混凝土粘结本构关系钢筋混凝土结构同时具备了钢筋与混凝土两种材料的性能优势，主要利用混凝土抗压，利用钢筋抗拉，使两种材料各尽其能、相得益彰，组成性能良好的结构构件。而其性能的有效发挥，直接依赖于钢筋混图２凝土之间的粘结性能。粘结作用的实质，是钢筋与混凝土界面上存在拔出试件在拔出荷载的作用下，钢筋应力σｓ、粘结应力ι以及钢筋的剪应力；粘结作用的存在，可以使得钢筋与混凝土之间实现力的相互与混凝土的相对滑移ｓ的大致形状如图３。传递。当钢筋混凝土构件受到荷载作用时，由于剪应力的存在，钢筋与由隔离单位钢筋的受力

4、情况分析，钢筋与混凝土的粘结应力ι与混凝土之间会产生相对滑移量。加强对于钢筋与混凝土粘结应力和相钢筋应力σｓ之间的相互关系为对滑移关系的研究和分析，对于提升钢筋混凝土结构的质量而言是非ｄｄσｓ常重要的，需要相关技术人员的重视。ι＝－４·ｄｘ（１）２钢筋与混凝土粘结本构关系实验分析其中，ｄ表示钢筋直径，ｘ表示不同的位置。２．１粘结性能试验由隔离单位钢筋混凝土的受力分析，可知２．１．１试件制备Ａｓｄσｓ＋Ａｃｄσｃ＝０钢筋与混凝土的粘结性能试验分为三组，分别是钢筋内贴片拔出其中，Ａｓ表示钢筋截面积，Ａｃ表示混凝土截面积，σｃ表示混凝土试验、光面钢筋拔出试验以及变形钢筋拔出

5、试验，这里主要针对钢筋内应力。贴片拔出试验进行分析。试验试件一共有６个，分别编号为Ｓ１－Ｓ６。试件尺寸为１００ｍｍ×１００ｍｍ×１７０ｍｍ，钢筋有效埋置长度为１５０ｍｍ。在试件Ｓ１中设置直径为１２ｍｍ的光面钢筋，在Ｓ２－Ｓ６中设置直径为１２ｍｍ的变形钢筋。其基本结构如图１：在试件Ｓ２－Ｓ６中，Ｓ２和Ｓ３主要是针对未锈蚀变形钢筋与混凝土粘结本构关系的研究，Ｓ４－Ｓ６主要是针对锈蚀变形钢筋与混凝土粘结本构关系的研究。２．１．２加载装置该试验依据《水运工程混凝土试验规程》中的相关规定，采用最大量程为５ｔ的万能试图３验机进行相应的拔出试验。在拔出钢筋的上设Ａｃ／Ａｃ为μ，Ｅｓ

6、／Ｅｃ为αＥ，则可以对上述公式进行简化，即下两端，安装两个千分表，以实现对两端钢筋εｃ＝－αＥ·μ·εｓ（２）滑移量的测量。其中，εｓ表示钢筋应变，εｃ表示混凝土应变。２．１．３钢筋快速锈蚀结合相应的变形协调关系，可知为了研究锈蚀变形钢筋与混凝土粘结本ｓ＝ｓｉ＋∫（εｓ－εｃ）ｄｘ（３）构关系，采用电化学方法，进行梁内钢筋的快其中，ｓ代表ｘ位置钢筋与混凝土的相对滑移，ｓｉ代表加载端钢筋速锈蚀。首先，将试件防止在５％的ＮａＣｌ溶与混凝土的相对滑移。液中，浸泡数天，然后将连接钢筋的导线与恒将公式（２）代入公式（３），通过求导，可得定直流电源的阳极相互连接，将溶液中的不ｄｓ

7、锈钢与直流电源的阴极连接，在溶液中形成＝－（１＋αＥμ）εｓ（４）ｄｘ图１回路，对钢筋进行快速锈蚀，根据法拉第定将上述公式的两侧分别乘以弹性模量Ｅｓ，则可以得出钢筋应力σｓ量，通过对电流大小和通电时间长短的控制，可以控制拔出钢筋的锈蚀与相对滑移ｓ之间的相互关系，量。Ｅｓｄｓσｓ＝－（５）１＋αＥμｄｘ·８·对公式（４）进行再次求导，然后代入公式（１），则可以得出相对滑效埋置长度。移ｓ于粘结应力τ之间的相互关系３结语ｄ２ｓ４（１＋σＥ·μ）总而言之，结合钢筋与混凝土的粘结本构关系试验，可以明确钢筋＝·ι（６）ｄｘ２ｄＥ应力、粘结应力以及相对滑移之间的相