隨著混凝土結構形式和體量的不斷發(fā)展,在混凝土結構中使用高強度等級的鋼筋已成為未來混凝土結構發(fā)展的必然趨勢。但由于我國高強鋼筋混凝土結構相關規(guī)范的缺失,且針對高強鋼筋在混凝土中的受力性能的研究十分有限,現(xiàn)階段高強鋼筋的推廣應用仍較為困難。鋼筋與混凝土的粘結錨固作用是有關混凝土結構設計、施工的重要課題,因此為了推廣高強鋼筋的應用,有必要對其與混凝土的粘結錨固性能做出相應研究。月牙紋鋼筋是混凝土結構中主要應用的一種變形鋼筋,國家標準中對其外形狀態(tài)有著較為嚴格的規(guī)定,但關于鋼筋外形對粘結錨固作用影響的研究主要集中在上世紀,且針對于月牙肋外形的研究極少,因此有必要對不同外形的月牙肋鋼筋與混凝土的粘結錨固性能做出研究。本文主要研究橫肋間距增大后的630MPa級高強鋼筋(T63)與混凝土的粘結錨固性能。采用標準外形和橫肋間距增大外形的T63鋼筋制作鋼筋與混凝土粘結錨固拉式試件共51個,兩類不同鋼筋的試件分別考慮了混凝土強度、錨固長度、鋼筋直徑和粗骨料粒徑等因素的影響。通過對試件的破壞形態(tài)、粘結強度及其影響因素、粘結—滑移曲線及其特征點進行了對比分析,研究了T63鋼筋的橫肋間距增大對其與混凝土粘結錨固性能的影響。結果表明,橫肋間距增大后T63鋼筋與標準外形的T63鋼筋的同類試件破壞形態(tài)基本相同,兩種鋼筋的同類試件的粘結強度之比均在1左右,各影響因素對兩類鋼筋的粘結強度的影響也基本相同,兩類鋼筋粘結—滑移曲線形態(tài)和特征基本一致,僅在峰值滑移量上有些許差別。綜合比較結果可認為,按照本文增大橫肋間距的T63鋼筋與混凝土的粘結性能相較于標準外形的鋼筋未有明顯變化,從粘結錨固角度來看,可應用于實際工程,在應用時不必區(qū)別對待。在試驗研究的基礎上,搜集國內(nèi)外典型的粘結強度經(jīng)驗計算公式和粘結—滑移本構關系,將其與試驗數(shù)據(jù)進行比較,分析了各計算公式和本構關系對于T63鋼筋的適用性。將變形鋼筋與混凝土的粘結問題簡化為平面問題,采用彈性力學中的厚壁圓筒理論進行分析,在分析時不僅考慮了未開裂區(qū)混凝土的影響,還通過混凝土斷裂力學中的混凝土軟化理論對開裂區(qū)混凝土的應力進行了描述從而考慮了開裂區(qū)混凝土的影響,同時還考慮了開裂區(qū)的不同的徑向位移分布對粘結強度的計算結果的影響。得到了綜合考慮開裂區(qū)和未開裂區(qū)混凝土影響的粘結強度計算方法,計算結果與試驗吻合較好,證明了本文提出的計算方法的適用性。本文的研究屬于課題組項目“陜西省《熱處理帶肋高強鋼筋混凝土結構技術規(guī)程》的編制”的部分內(nèi)容,相關試驗和分析結果可為T63高強鋼筋的應用及相關規(guī)程的制定提供依據(jù),亦可為月牙肋鋼筋外形的優(yōu)化及生產(chǎn)制造提供參考。相關理論分析過程和結果可為進一步從力學理論角度分析鋼筋與混凝土的粘結錨固提供思路。
【學位單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TU375
【部分圖文】：

（a）節(jié)點密集配筋 （b）節(jié)點混凝土不密實圖 1.1 梁柱節(jié)點質量問題雖然使用高強鋼筋存在上述優(yōu)點，最新版的《鋼筋混凝土用鋼 第 2 部分：熱軋鋼筋》（GB/T 1499.2—2018）[2]也已將 600MPa 級的鋼筋納入其中，我國眾多鋼筋企業(yè)也已掌握生產(chǎn) 600MPa 及以上強度等級的鋼筋的技術，并且在部分工程中已經(jīng)應用，但目前我國《混凝土結構設計規(guī)范》（GB 50010—2010）[3]中對混凝土結構筋的最高強度規(guī)定為 500MPa，這就使得 600MPa 及以上鋼筋在實際應用過程中缺要設計、施工依據(jù)，同時現(xiàn)階段對混凝土結構的研究中主要是針對 500MPa 及以下等級的鋼筋，對 600MPa 級以上高強鋼筋的研究尚不充分，其在混凝土中的力學性中、低強度鋼筋有無明顯差異尚不清晰，這些都極大地阻礙了高強鋼筋在混凝土結的推廣應用。因此，針對 600MPa 及以上高強鋼筋做出相應研究就顯得尤為重要。鋼筋與混凝土的粘結作用是這兩種材料能夠共同承擔荷載的基礎，良好的粘結性

圖 2.2 試驗用鋼筋筋力學性能構對鋼筋的的性能要求主要包括強度和塑性。強度一般包括還要求鋼筋具有一定的強屈比，用以表示結構的可靠性潛力其在斷裂前有一定的破壞征兆，一般用伸長率大小來衡量鋼斷后伸長率和最大力下的總伸長率，兩者測量方法見圖 2.00= 100%l lAl 0 bgt0 s100%l lAl E 斷后伸長率；Agt—最大力下總伸長率；l0—原始標距，一般

≥50mm和2dY V量測區(qū)頸縮區(qū) l0/l（b）最大力下的總伸長率圖 2.3 鋼筋伸長率的測量伸試驗 第 1 部分：室溫試驗方法》（GB/屈服強度、極限強度、斷后伸長率、最大參與受力，故兩類鋼筋的力學性能基本相伸長率，試驗前先用鋼筋打點儀在鋼筋長萬能試驗機，開始試驗（圖 2.3）。鋼筋的計算得到其屈服強度和極限強度。斷后伸式（2.1）和（2.2）計算。測量計算結果見
【參考文獻】

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本文編號：2869894