【摘要】：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在服役過(guò)程中不可避免的會(huì)受到持續(xù)荷載的作用。對(duì)于沿海地區(qū)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)還會(huì)遭受氯離子的侵蝕。作為鋼筋與混凝土共同工作的基礎(chǔ)——鋼筋與混凝土間的粘結(jié)性能,將會(huì)因?yàn)槌掷m(xù)荷載與氯離子侵蝕的耦合作用而退化。結(jié)構(gòu)混凝土?xí)谑湛s或荷載作用下產(chǎn)生裂縫,裂縫的存在加速了氯離子、氧氣和水分進(jìn)入混凝土的速率,從而加快了混凝土性能的劣化和鋼筋的銹蝕,進(jìn)而會(huì)對(duì)鋼筋混凝土間的粘結(jié)性能和結(jié)構(gòu)的服役壽命產(chǎn)生巨大影響。因此,本文通過(guò)測(cè)試32個(gè)粘結(jié)區(qū)開(kāi)裂的鋼筋混凝土梁式試件在持續(xù)荷載與氯離子侵蝕作用下持續(xù)120天的粘結(jié)性能,研究了持續(xù)荷載和氯離子侵蝕的單獨(dú)作用或耦合作用對(duì)鋼筋混凝土粘結(jié)性能的影響,主要研究工作包括:(1)記錄了鋼筋與混凝土間的瞬時(shí)滑移和承受持續(xù)荷載120天過(guò)程中的時(shí)變滑移,得到了鋼筋混凝土間的時(shí)變粘結(jié)滑移曲線并分析了其變化規(guī)律,探討了持續(xù)荷載等級(jí)對(duì)瞬時(shí)滑移、時(shí)變滑移的影響。持續(xù)荷載作用下鋼筋與混凝土間會(huì)產(chǎn)生徐變,并且持續(xù)荷載等級(jí)越高產(chǎn)生的滑移就越大。(2)基于Franke提出的持續(xù)荷載作用下鋼筋與混凝土間的滑移(?_t)和時(shí)間(t)的關(guān)系式,考慮了氯離子侵蝕的作用,得到了鋼筋混凝土在持續(xù)荷載與氯離子侵蝕共同作用下鋼筋與混凝土間的經(jīng)驗(yàn)時(shí)變滑移計(jì)算表達(dá)式。(3)通過(guò)彎曲粘結(jié)試驗(yàn)測(cè)得了鋼筋混凝土梁式試件在經(jīng)過(guò)120天持續(xù)荷載與氯離子侵蝕作用后的粘結(jié)強(qiáng)度、粘結(jié)應(yīng)力應(yīng)變,觀察了試件的破壞模式、裂縫特征,分析了持續(xù)荷載、氯離子侵蝕對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明持續(xù)荷載與氯離子侵蝕顯著降低了試件的粘結(jié)強(qiáng)度,且持續(xù)荷載等級(jí)越高粘結(jié)強(qiáng)度就越小;持續(xù)荷載與氯離子侵蝕耦合作用對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度所造成的損傷大于單一因素作用所造成的損傷。(4)使用掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)界面處混凝土的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。此外,考慮到本試驗(yàn)中使用的是帶裂縫的鋼筋混凝土梁式試件,并且在試件中配設(shè)了箍筋。因此,本文還額外通過(guò)12個(gè)鋼筋混凝土梁式試件單獨(dú)研究了初始裂縫和箍筋對(duì)鋼筋混凝土間粘結(jié)性能的影響,觀察了試驗(yàn)過(guò)程中鋼筋混凝土梁式試件的破壞模式,分析了箍筋和初始裂縫對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度、粘結(jié)應(yīng)力-滑移曲線的影響。結(jié)果表明,箍筋能夠有效地限制裂縫的發(fā)展,改善試件的延性,增加了鋼筋與混凝土間的摩擦力和機(jī)械咬合力,從而提高了鋼筋與混凝土間的粘結(jié)強(qiáng)度。初始裂縫降低了試件的承載能力,減小了混凝土對(duì)鋼筋的握裹力,因此大大降低了試件的粘結(jié)強(qiáng)度。
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU375
【圖文】：

青 島 理 工 大 學(xué) 工 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文2)。因此，從經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)看，鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)中的腐蝕是一個(gè)昂貴的問(wèn)題。另外，曾用“五倍定律”來(lái)形象的描述鋼筋銹蝕的嚴(yán)重性[24]。氯離子侵蝕是引起鋼筋銹蝕的重要原因，使用除冰鹽除雪的橋梁路面及處于沿海地區(qū)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，如跨海、大跨橋梁、海上鉆井平臺(tái)等在服役過(guò)程中都不可避免的會(huì)遭受氯離子的侵蝕，氯的侵蝕會(huì)破壞鋼筋表面的鈍化膜，從而導(dǎo)致混凝土中鋼筋的銹蝕[25-27]。

變形鋼筋的粘結(jié)應(yīng)力傳遞機(jī)理如圖 1.2 所示。圖 1.2 變形鋼筋的粘結(jié)應(yīng)力傳遞機(jī)理示意圖1.2.1 粘結(jié)性能試驗(yàn)方法目前國(guó)內(nèi)外研究鋼筋混凝土粘結(jié)性能的試驗(yàn)方法眾多，試件形式也尚未統(tǒng)一，但是常用的粘結(jié)試驗(yàn)方法主要有以下幾種：(1) 中心拔出試驗(yàn)

青 島 理 工 大 學(xué) 工 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文.3(a)所示的是 RILEM-FIP-CEB[42]所建議的中心拉拔試件。試件是邊長(zhǎng)徑)的立方體，粘結(jié)長(zhǎng)度為 5 d�？拷虞d端的無(wú)粘結(jié)段鋼筋用塑料套來(lái)，是為了避免承壓板端部混凝土局部破壞的影響。此類試件由于沒(méi)當(dāng)鋼筋與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度較高時(shí)其易發(fā)生混凝土劈裂破壞，只有當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)強(qiáng)度較低時(shí)才發(fā)生粘結(jié)滑移破壞。因此，不能充分反映鋼筋混過(guò)程[43]。為了克服上述缺點(diǎn)，英國(guó) CP110 規(guī)范提出了圖 1.3(b)所示的有橫向箍筋，可以有效地克服試件脆性較大的缺點(diǎn)，但由于承壓板端粘結(jié)區(qū)段，所以容易發(fā)生局部破壞[44,45]。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2802827