郭进军[1]2003年在《高温后新老混凝土粘结的力学性能研究》文中研究说明本文的研究属国家基础性研究重大项目(攀登计划B)《重大土木与水利工程安全性与耐久性的基础研究》之5.2(1)子课题“新老混凝土的粘结机理和测试方法研究”的一部分。 新老混凝土的粘结已广泛存在于混凝土结构的加固、修补和新建工程中，也是水利与土木等工程领域中急需解决的重大课题。为了揭示高温下新老混凝土粘结的力学性能和粘结机理，本文分先粘结后高温和先高温后粘结两种类型研究了高温对新老混凝土粘结力学性能的影响。主要研究工作如下： 1．进行了168个先粘结后高温类型新老混凝土粘结试件的劈拉试验和剪切试验，主要讨论了温度、降温方式、界面粗糙度、界面粘结剂几种重要因素对粘结力学性能的影响，分析了高温作用后新老混凝土的粘结机理。 2．进行了114个先高温后粘结类型新老混凝土粘结试件的劈拉试验和剪切试验，主要考察了温度、降温方式、界面粗糙度、界面粘结剂及新混凝土强度几种重要影响因素，探讨了新老混凝土粘结的主要机理，给出了火灾后混凝土结构进行粘结修补加固的合理建议。 3．在参考相关资料的基础上，设计了适用于直剪试验的Z形试件，得到了高温作用后新老混凝土粘结面的剪应力～滑移关系曲线，并进行了相应的分析。提出了先粘结后高温类型新老混凝土粘结劈拉强度和剪切强度的多因素统一计算公式，拟合了先高温后粘结类型新老混凝土粘结剪切强度受温度影响的回归公式和剪应力滑移计算公式。 4．在简要分析了国内外新老混凝土粘结面处理方法和粗糙度评定方法的基础上，设计了一种简便的表面粗糙度测定仪，并提出了与之相配的曲面拟合法来处理测点数据，同时与传统的测点数据平均法和灌砂法进行了比较，以供工程参考。 5．进行了60个常温下新老混凝土Z形粘结试件的直剪试验，得到了粗糙度、界面剂、新混凝土对粘结剪切强度的影响规律，明确了不同水灰比对界面剂效果的影响，并对叁种因素进行了显着性方差分析。 6．考虑到先高温后粘结类型的新老混凝土粘结力学性能易受诸多因素的影响而规律性不明显，本文采用人工神经网络(ANN)方法建立了新老混凝土粘结劈拉强度和剪切强度的多因素模拟预报模型，并针对粗糙度、界面剂、降温方式、新混凝土强度等因素进行了扩展分析预报。 7.在简述混凝土结构火灾后的损伤评估与加固现状的基础上，利用非线性有限元程序计算了火灾过程中构件内部的温度场，推导了火灾后受压构件二次受力围套加固下的正截面承载力计算公式。 8.对某遭受火灾结构的受压构件进行了围套加固分析计算，利用推导公式得到其火灾后剩余承载力和加固后的承载力。计算结果表明:本文公式的计算结果是准确可靠的，适用于混凝土围套加固的计算。
安然[2]2006年在《高温作用后新老混凝土粘结的劈拉强度试验研究》文中进行了进一步梳理新老混凝土的粘结问题广泛地存在于混凝土结构的加固修补以及新建工程中，同时也是水利和土木工程等领域中急需解决的重大课题，对新老混凝土粘结问题的研究具有重要的意义。新老混凝土粘结性能的好坏关键在于粘结面的抗力性能，粘结面在常温下的力学性能已有较多较深入的研究和结论，而对经常处于高温状态下，且具有混凝土粘结层的建筑，如冶金和化工车间受高温辐射的结构(200℃～300℃)，烟囱筒壁(100℃～150℃)等，或者是补强结构在受到高温(火灾)作用后，新老混凝土粘结面的性能会发生怎样的变化?这些问题都还不明确。因此，本文的工作旨在通过试验和理论分析，研究在不同高温(常温～550℃)后，不同界面方位下的粘结面力学性能变化的特性，阐明高温作用后新老混凝土粘结面的劈拉强度与温度、界面方位等因素之间的变化关系，分析高温后粘结面的劈拉强度损失的情况，主要内容说明如下： 1．在参考相关资料的基础上，分析了新老混凝土的粘结机理，简要介绍了国内外对新老混凝土粘结面粗糙度的处理方法以及评定方法，比较了各种方法的优缺点及工程适用性，为实际工程的应用提供参考。 2．通过试验研究了在不同温度、不同界面方位作用下的粘结面的力学性能的变化情况，根据试验数据拟合出了高温作用后新老混凝土粘结面劈拉强度与温度之间的关系公式，探讨了界面方位对粘结强度的影响，并分析了影响机理。初步研究了在高温下，粗糙度对粘结面劈拉强度的影响。 3．选取影响粘结性能的两个主要因素：温度和界面方位进行方差分析。通过劈拉试验，以新老混凝土粘结面的劈拉强度作为指标对影响因素进行方差分析，得到各因素对粘结面劈拉强度的影响程度。
刘健[3]2000年在《新老混凝土粘结的力学性能研究》文中提出混凝土结构的修补加固已经成为一个重要的工程领域，加大截面法（新老混凝土整体式补强加固技术）是一种在修补加固中应用较广的方法，从而使得对新老混凝土的粘结问题的研究具有深远的现实意义。新老混凝土粘结性能的好坏具体表现在粘结面的抗力性能上，基于此，本文的工作对新老混凝土粘结的力学性能进行试验研究，主要集中在以下几个方面： 1．由劈裂抗拉试验得到的新老混凝土粘结劈拉强度，是对粘结抗拉强度的一种间接评估手段，与工程实际所要求知道的直接抗拉强度有一定的距离。本文由直接拉伸试验得到的粘结抗拉强度，同由劈裂抗拉试验得到的粘结劈拉强度比较分析，推出二者的换算关系公式，为工程实践提供指导，今后可以通过简便易行的劈拉试验来得到粘结直拉强度。 2．通过高压水处理可以得到较高的粘结强度，比较而言人工凿毛处理的粘结强度较低，对用这两种方法处理的新老混凝土粘结试件进行劈裂抗拉试验，分别得到粘结劈拉强度进行对比分析，从而对二者粘结性能的差异有了直观的认识。 3．对新老混凝土粘结试件加温200℃后，进行劈裂抗拉试验，与常温下粘结劈拉强度分析比较，并对高温作用引起粘结性能下降的原因作了分析。 4．选取影响粘结性能的叁个主要因素：新混凝土的龄期、新混凝土的种类、粗糙度进行正交试验设计，通过劈裂抗拉试验，以粘结劈拉强度作为指标对影响因素方差分析，得到各因素对粘结性能的影响程度。 5．受老混凝土的约束不同种类的新混凝土的约束收缩情况是不同的，选取叁种新混凝土：普通混凝土、钢纤维混凝土A（纤维掺量1％）、钢纤维混凝土B（纤维掺量1.5％），对叁种新老混凝土粘结试件的收缩情况进行四个月的测量，得到在新混凝土的不同位置的约束收缩情况，建立了相应的约束收缩曲线。 6．新混凝土收缩受到老混凝土基层的约束，会在新混凝土内部产生拉应力，拉应力过大就会使新混凝土开裂，通过建立约束收缩的力学模 大连理工大学博士学位论文型，对新混凝土中的应力应变分布进行研究，与实际测量结果比较分析，证明模型的合理有效性。 7．进行新老混凝土立方体粘结试件的压剪、拉剪力学性能试验研究。分析压应力（拉应力）、粗糙度等因素对抗剪强度的影响，分别建立新老混凝土的粘结在压剪及拉剪复合受力状态下的破坏强度公式；对压剪、拉剪受力状态下新老混凝上结合面的剪切滑移性能进行了试验研究，得到结合面相应的剪切应力～滑移关系。 8．进行新老混凝上立方体粘结试件的压压剪、拉压剪力学性能试验研究。分析垂直压应力（垂直拉应力）、平行压应力、粗糙度等因素对抗剪强度的影响，分别建立新老混凝土的粘结在压压剪及拉压剪复合受力状态下的破坏强度公式；对压压剪、拉压剪受力状态下新老混凝土结合面的剪切滑移性能进行了试验研究，得到结合面相应的剪切应力～滑移关系。
王建伟[4]2002年在《高温后新老混凝土粘结劈拉强度试验研究》文中认为1．引言 混凝土结构是当今社会应用最为广泛的一种结构类型，近年来混凝土结构的维修、加固和改造已成为一门新兴的学科分支。利用混凝土进行补强加固的关键在于新老混凝土粘结面的粘结性能，粘结面在常温下的粘结性能已有较多较深入的研究和结论，而对于补强加固的混凝土建筑物在受到高温(例如火灾)后其新老混凝土粘结面的粘结性能有何变化?另外，对于经常处于高温状态下的建筑，如冶金和化工车间受高温辐射的结构(温度在200℃～300℃)，烟囱筒壁(温度在100℃～150℃)等结构，经过高温作用后，其粘结面的粘结性能会发生什么变化，这些目前都不明确，因此很有必要对这一基本问题进行试验研究。 2．本文的研究工作 近年来国内外进行了大量高温下混凝土材料受力性能的试验研究和理论分析，但大都是针对混凝土本身，而对混凝土粘结面受高温影响的研究甚少，只有大连理工大学在1999年作了200 C后新老混凝土粘结性能的研究。本文采用混凝土的基本力学指标—劈拉强度来衡量新老混凝土粘结面在高温作用下的力学性能。 本文研究旨在通过试验和理论分析，考察不同高温(200℃～900℃)后新老混凝土粘结面的劈拉强度，阐明温度和粘结面劈拉强度之间的关系，对加固工程防高温具有指导意义。主要内容有：本文对75个高温作用后的标准立方体新老混凝土粘结试件进行了劈拉试验，温度从常温到900 C分9个温度段，降温方式分自然冷却和喷水冷却两种。着重考察了温度、降温方式、界面粗糙度及界面剂对新老混凝土粘结劈拉强度的影响规律，阐述了高温后粘结强度下降的机理。 郑州大学硕士论文 3．试验概况 （1）试件 本试验的老混凝土是采用2000年3月浇制的一批混凝土梁。该批 混凝土梁采用525’普通硅酸盐水泥，水灰比为0．53，设计强度为C35。 用切割机切成 150X 150X 150mm’的立方体，测得其立方体抗压强度为 41．ZNfl，ao 新混凝土设计强度等级选用C40，采用525’普通硅酸盐水泥，砂是 中粗河砂，粗骨料的粒径为川～30mm。老混凝土表面处理后的表面分 为1型面、11型面、ill型面叁种类型。 （2）粘结剂 本试验采用叁种粘结剂：无粘结剂、同新混凝土相同水灰比的水泥 净浆、掺 10％U型膨胀剂的同新混凝土相同水灰比的水泥净浆（以下简称 水泥膨浆）。界面剂的厚度一般为2～3mm。 u）试验现象 从试验中可以观察到所有粘结试件的破坏都是从粘结面断开，破坏 面比较平直。但具体情况与所受温度不同而有关。在常温到300 C温度 段内，老混凝土表面的凹坑中基本被新水泥浆体填平，有多数试件的老 混凝土的部分骨料被剪断。在州OC到6mC温度段内，老混凝土一侧 的凹坑中有少许新水泥浆体，大部分浆体都附着在新混凝土的一侧。在 0 700 C到900 C温度段内，试件表面己出现许多细小裂缝，尤其是四个 面上沿粘结面出现了环向裂缝，破坏后，新水泥浆体全部附着在新混凝 土上，在900 C作用后，新老混凝土粘结试件轻轻一摔即从粘结面断为 两半。新混凝土整体伴随试件也从中间断开，剪断了许多骨料。 N）分析原因： 一是老混凝土与新混凝土的水泥砂浆在高温下的变形不协调，这其 中也包括粘结面上新混凝土中的骨料与水泥砂浆的变形不协调。在温度 互互 0 7 郑州大学硕士论文 升高的情况下，粗骨料是一直在膨胀，而水泥砂浆因失水而急剧收缩， 这会在骨料与水泥砂浆间造成较大的内应力，从而产生微裂缝，温度越 高，裂缝就越扩展，因而使其粘结面劈拉强度降低。二是水泥水化物的 分解。水泥石中的主要水化物如硅酸二钙和氢氧化钙，基本是在400 C ～800 C之间完全脱水，一方面脱水会严重地改变原物质的性质，如 Ca（OH）。分解为CaO，另一方面游离的CaO在冷却后又与空气中的水汽 接触而逐渐消解成Ca（OHh，导致体积膨胀，在水泥石中产生很大的应 力，从而导致水泥石结构的破坏，严重影响粘结面上水泥石和骨料的粘 结；叁是因为在冷却（特别是喷水降温）的过程中，粗骨料由膨胀转为 收缩，水泥石因吸水而膨胀，新的变形不相容导致新的不协调，也会产 生一定的微裂缝。其它还有一些次要原因，如温度升高会造成骨料受热 ?
王振领[5]2006年在《新老混凝土粘结理论与试验及在桥梁加固工程中的应用研究》文中指出新老混凝土的粘结问题目前已广泛存在于既有混凝土结构补强、维修加固及新建混凝土工程中。随着新材料、新技术的应用，采用增大截面法对结构进行维修加固时，植筋技术越来越多地应用在新老混凝土结合面上。特别是对危旧桥梁的加固改造中，为了使得新老混凝土形成整体共同受力，在新老混凝土结合面处植入抗剪钢筋的应用极为普遍。但国内外对植筋情况下的新老混凝土结合面的粘结性能、传力机理、粘结破坏机理等方面的研究比较少见。特别是对于因原构件构造的限制，使得植入钢筋的锚固深度较浅时，新老混凝土结合面的粘结抗剪力计算、结合面剪力设计值计算等方面的研究更为少见。本文围绕教育部《高等学校优秀青年教师教学科研奖励计划》之子课题“既有桥梁的维修加固方法研究”，结合有和无植筋状况下的模型试验，研究新老混凝土结合面的粘结性能、粘结破坏机理和粘结抗剪强度的计算及在桥梁加固中的应用。主要完成了以下六方面的工作。首先，在考虑多种影响因素如老混凝土界面粗糙度、界面剂、新老混凝土强度、植入抗剪钢筋深度等的基础上，设计并制作了适用剪切试验的6组18个Z形试件，试验研究了界面粗糙度、界面剂、新老混凝土强度、植入抗剪钢筋深度等因素对新老混凝土结合面抗剪性能的影响及其新老混凝土结合面的抗剪承载能力；试验考察新老混凝土结合面的破坏形式，并研究植入钢筋的应力应变变化规律，得到了植入钢筋的荷载—应变关系曲线，同时进行了相应的分析。其次，基于新老混凝土结合面抗剪试验，提出了新老混凝土结合面的五区—叁层粘结模型。该模型既适用于无植筋情况下的新老混凝土的粘结机理分析，又适用于植筋情况下的新老混凝土粘结机理分析。根据五区—叁层粘结模型，对结合面无植筋情况下新老混凝土的粘结机理、破坏机理进行了理论分析；对结合面有植筋情况下结合面的传力机理、粘结机理、破坏机理进行了分析；在理论上考察了“植入钢筋—植筋胶”、“植筋胶—老混凝土”间的粘结剪应力和粘结拉应力的分布规律，得出粘结剪应力和粘结拉应力沿植筋深度的分布曲线，明确既有混凝土植筋系统的锚固、破坏机理，同时分析了新老混凝土粘结性能受各种因素影响的机理。第叁，基于本文新老混凝土结合面粘结破坏机理的研究成果，结合模型试验结果，研究新老混凝土结合面抗剪强度及各组成部分对抗剪能力的贡献。提出了粗糙度为1.8～3.0mm时既适用于无植筋情况又适用于有植筋情况下的统一的新老混凝土结合面抗剪强度实用计算公式。该公式与试验结果的吻合较好。利用该公式对类似条件下有或无植筋的新老混凝土结合面的抗剪强度进行计算和评价。第四，对于增大截面法加固构件，按照极限状态的计算原则，对外荷载作用下的新老混凝土结合面剪力设计值进行研究，提出了不同类型构件及不同的加固部位，新老混凝土结合面的剪力作用设计值的确定方法，可为采用增大截面法加固构件的设计计算提供依据。第五，考虑到实际工程应用，设计并制作了采用增大截面法在拱腹部位加固钢筋混凝土拱圈试件，研究拱腹加固新老混凝土结合面的粘结性能及破坏形式和补强混凝土的施工工艺对新老混凝土结合面粘结性能的影响。对比分析了加固拱圈与相同条件下一次性整体浇注拱圈，其开裂荷载、破坏荷载(极限荷载)、抗弯刚度、新增钢筋应力、裂缝间距、裂缝走向和分布的差异，从而为桥涵加固寻找合理有效的工艺条件和施工方法。最后，结合两座大桥的维修加固工程实例，对新老混凝土在既有桥梁维修加固中的应用进行了研究。应用试验研究和理论计算的研究成果，对加固施工中的施工工艺进行了完善，并对实际桥跨结构新老混凝土结合面的抗剪能力进行了计算分析。根据加固后的桥梁荷载试验结果，分析了新老混凝土结合面在运营荷载作用下的工作性能。结果表明：在以本文的研究成果为基础进行的桥梁加固工程中，新老混凝土结合面结合良好，加固达到预期的效果。
程红强[6]2007年在《纤维混凝土与老混凝土粘结性能试验研究》文中认为新老混凝土粘结是混凝土工程中经常涉及到的一个问题，对二者之间粘结界面性能的研究具有十分重要的理论意义和实际应用价值。本文结合国家基础性研究重大项目(攀登计划B)<<重大土木与水利工程安全性与耐久性基础研究>>之5．2(1)子课题：“新老混凝土的粘结机理和测试方法研究”，在普通混凝土与老混凝土粘结性能研究的基础上，对纤维混凝土与老混凝土的粘结性能进行系统地试验研究，探讨了纤维混凝土与老混凝土粘结剪切、劈拉基本力学性能及粘结面抗冻、抗渗耐久性能，同时运用断裂力学方法对纤维混凝土与老混凝土粘结Ⅱ型断裂性能进行了试验研究及理论分析，并通过约束收缩试验分析了纤维混凝土与老混凝土的粘结性能。本文的主要工作如下：1．进行了93个纤维混凝土与老混凝土Z型粘结试件及整体试件的直接剪切试验，主要考察纤维类型、纤维掺量、界面粗糙度、界面剂类型等对纤维混凝土与老混凝土粘结剪切性能的影响。结果表明，纤维的加入能明显改善新老混凝土粘结剪切性能，在纤维掺量的一定范围内，随着纤维掺量的增加，新老混凝土粘结剪切强度不断增加；同时，纤维的加入，改善了新老混凝土粘结面的剪切变形性能，剪切破坏时极限变形也逐渐增大。在试验基础上，探讨了纤维混凝土与老混凝土粘结剪切机理，得到了新老混凝土粘结面的剪应力～剪切滑移关系曲线，提出了纤维混凝土与老混凝土粘结剪切强度的计算公式。2．进行了111个纤维混凝土与老混凝土粘结立方体试件的劈拉试验，探讨了纤维类型、纤维掺量、界面粗糙度、界面剂类型、粘结界面方位等因素对粘结劈拉强度的影响。在钢纤维体积率的一定范围内，随着钢纤维体积率的增加，粘结劈拉强度不断增加，钢纤维体积率为1.5％(S3)时，粘结劈拉强度提高14.1％；钢纤维的加入，改善了新老混凝土粘结面的劈拉变形性能，劈拉破坏时极限变形也逐渐增大。随着聚丙烯纤维掺量的增加，粘结劈拉强度不断提高，聚丙烯纤维掺量为1.5Kg／m~3(P4)时，粘结劈拉强度提高18.1％。不同的粘结界面方位对纤维混凝土与老混凝土粘结性能有一定影响，新混凝土水平浇筑(粘结界面水平)时粘结劈拉强度较侧向浇筑(粘结界面竖直)时粘结劈拉强度要高，分析试验数据，建立了二者之间的关系表达式。在试验基础上，提出了纤维混凝土与老混凝土粘结劈拉强度计算公式。3．进行了219个纤维混凝土与老混凝土粘结立方体试件冻融循环后的劈拉试验，探讨了纤维混凝土与老混凝土粘结面的冻融损伤机理，分析了纤维类型、纤维掺量、界面粗糙度、界面剂类型等因素对粘结面抗冻劈拉性能的影响。结果表明，冻融循环作用下，钢纤维混凝土与聚丙烯纤维混凝土损伤不断累积，主要表现为随冻融循环次数的增加，相对动弹模逐渐下降、质量损失率增大和强度的不断降低。冻融循环对纤维混凝土与老混凝土粘结劈拉性能有较大影响。随冻融循环次数的增加，粘结劈拉强度急剧降低。纤维的加入，能有效提高新老混凝土粘结面冻融劈拉强度，当冻融循环次数一定时，在纤维掺量的一定范围内，随新混凝土中纤维掺量的增加，新老混凝土粘结劈拉强度不断增加；对不同的冻融循环次数，纤维对粘结劈拉强度的增加影响幅度不一样，冻融次数较大时，纤维对粘结劈拉强度的影响更加明显。根据对试验数据的分析，建立了冻融循环作用下纤维混凝土与老混凝土粘结劈拉强度计算公式。4．采用纤维混凝土与老混凝土粘结复合圆台体试件，进行了114个粘结试件的抗渗试验，主要考察纤维类型、纤维掺量、界面粗糙度、界面剂类型等因素对粘结面渗透性的影响，对粘结面的渗流特性及层面力学参数，如粘结面等效水力隙宽、渗透系数以及渗透规律进行了探讨。结果表明，老混凝土表面处理方式对纤维混凝土与老混凝土粘结面抗渗性能有一定影响；界面剂的使用有利于纤维混凝土与老混凝土粘结面抗渗性能的改善。纤维的加入能改善新老混凝土粘结面抗渗性能，随着纤维掺量在一定范围内的增加，粘结面抗渗性能不断增加，钢纤维体积率为1.5％时，钢纤维对粘结面抗渗性能的增益比达27％；聚丙烯纤维掺量为1.5Kg／m~3时，聚丙烯纤维对粘结面抗渗性能的增益比达60％。在试验基础上，提出了纤维混凝土与老混凝土粘结面平均渗透系数的计算公式。5．设计了适用于Ⅱ型断裂的带切口的双面直接剪切试件，进行了57个纤维混凝土与老混凝土粘结试件的Ⅱ型断裂试验及144个整体试件冻融循环条件下的Ⅱ型断裂试验，分析了纤维类型、纤维掺量、界面粗糙度、界面剂等因素对粘结面Ⅱ型断裂性能的影响及冻融循环次数对纤维混凝土Ⅱ型断裂性能的影响。结果表明，老混凝土表面处理方式对纤维混凝土与老混凝土粘结面Ⅱ型断裂性能有一定影响，随老混凝土表面粗糙度的增加，粘结面Ⅱ型断裂韧度逐渐增加；界面剂的使用能提高纤维混凝土与老混凝土粘结面Ⅱ型断裂韧度。新混凝土中加入一定量的纤维能有效改善新老混凝土粘结面的Ⅱ型断裂性能，随纤维掺量的增加，新老混凝土粘结面Ⅱ型断裂韧度逐渐增加，新混凝土中钢纤维体积率为2.0％时，粘结面Ⅱ型断裂韧度较普通混凝土与老混凝土粘结面Ⅱ型断裂韧度提高25％；新混凝土中聚丙烯纤维掺量为1.5Kg／m~3时，粘结面Ⅱ型断裂韧度较普通混凝土与老混凝土粘结Ⅱ型断裂韧度提高16.3％。冻融循环作用下纤维对混凝土Ⅱ型断裂韧度的提高影响更加明显。冻融循环对纤维混凝土Ⅱ型断裂韧度有较大影响，随冻融循环次数的增加，断裂韧度逐渐下降。在试验基础上，探讨了粘结面断裂损伤机理，提出了纤维混凝土整体试件在冻融循环作用下Ⅱ型断裂韧度计算公式及纤维混凝土与老混凝土粘结Ⅱ型断裂韧度计算公式。6．进行了162个纤维混凝土整体试件的自由收缩试验及162个纤维混凝土与老混凝土粘结试件的约束收缩试验，探讨了新、老混凝土收缩差异对粘结性能的影响以及纤维类型、纤维掺量等因素对粘结约束收缩的影响。结果表明，在新混凝土中加入一定量的钢纤维或聚丙烯纤维，能有效减小新老混凝土之间的收缩差异(且随纤维含量的增加，收缩差异减小效果逐渐明显)，从而减小粘结界面的收缩力，提高新老混凝土粘结性能。根据纤维混凝土自由收缩应变符合双曲线函数形式的试验结果，建立了纤维混凝土自由收缩应变的统一计算模式，提出了纤维混凝土与老混凝土粘结试件约束收缩力学模型。
曹海[7]2018年在《装配式混凝土粘结面与迭合梁的受力性能试验研究》文中指出随着“绿色建筑”理念的提出,建筑工业化的进程在当今建筑行业已进入快速发展的时代。装配式混凝土结构是实现建筑工业化的主要建筑结构形式之一。在各类装配式混凝土结构中,装配式混凝土迭合构件是由预制部分和后浇部分组合而成的构件,其成型过程是在预制部分混凝土上浇筑一层后浇混凝土。装配式混凝土迭合构件预制部分和后浇部分能否共同工作主要取决于粘结面的粘结力学性能。在装配式混凝土结构中,迭合梁都是楼盖中主要的水平构件,迭合梁的受力性能对楼盖结构整体性能甚为重要。依据我国相关规范规定,迭合梁预制部分在制作时应伸出封闭箍筋,这给后浇混凝土中的纵向钢筋的安装带来诸多不便。因此,欲推广装配式混凝土结构,就必须对装配式混凝土粘结面的粘结力学性能和配置组合封闭式箍筋迭合梁的受力性能开展深入研究。本文首先开展了预制与后浇混凝土粘结后试件在静态荷载和动态冲击荷载作用下力学性能的研究。然后参考国内外有关规定和资料,提出新的组合封闭箍筋形式,并通过试验对配置组合封闭箍筋的混凝土迭合梁在单调静力荷载作用下的受弯性能进行研究。采用有限元软件ABAQUS进行仿真模拟计算,并得到试验结果验证。通过理论、试验和数值分析相结合的方法对装配式混凝土粘结面和迭合梁的受力性能进行了系统的研究。主要研究工作及成果如下:(1)对预制混凝土与后浇混凝土粘结后劈裂抗拉性能和抗折性能进行试验研究,结合方差分析,研究了粘结浇筑方式、粘结面粗糙度、后浇混凝土强度等级、温度和冷却方式等因素对装配式混凝土粘结面在静态荷载作用下粘结力学性能的影响。(2)利用Φ74mm变截面钢质SHPB装置对预制混凝土与后浇混凝土粘结后试件进行动态冲击劈裂抗拉试验,研究了不同粘结面粗糙度类型(A型、B和C型)和不同应变率(28s-1 46s-1和69s-1)对其动态劈裂抗拉力学性能的影响及变化规律,为推广装配式混凝土结构的应用提供试验依据。(3)通过配置组合封闭式箍筋的新型装配式迭合梁与配置传统封闭式箍筋普通迭合梁及整浇梁受弯性能试验,详细的描述了在弯矩荷载作用下各试件梁试验现象、裂缝开展情况、破坏形态,得出关键位置处混凝土和钢筋的荷载—应变曲线。各试件梁破坏形态均为适筋破坏,都可分为弹性阶段、屈服阶段、破坏阶段叁个阶段。四根试件梁在每个阶段的试验过程和现象相似性程度较高。(4)基于试验结果,对比分析了配置箍筋帽为双钩型和J型组合封闭箍筋的迭合梁与配置传统封闭式箍筋迭合梁及整浇梁的承载能力、位移延性、钢筋应变、裂缝、抗弯刚度等,并对配置箍筋帽为双钩型和J型组合封闭箍筋的迭合梁提出设计建议与构造要求。(5)以大型通用有限元软件ABAQUS为工具,建立特殊浇筑形式下的装配式混凝土迭合梁模型,对其在混凝土应力应变、纵筋应力、箍筋应力、构件挠度、构件承载能力等进行计算机仿真模拟分析,总结变化规律,得出结论,为工程实践提供参考。
李平先[8]2004年在《新老混凝土粘结面抗冻和抗渗性能试验研究》文中研究说明本文的研究工作属国家基础性研究重大项目(攀登计划B)《重大土木与水利工程安全性与耐久性的基础研究》之5.2(1)子课题“新老混凝土的粘结机理和测试方法研究”及国家自然科学基金项目(59778045)“新老混凝土的粘结机理研究”课题子项。 抗冻性和抗渗性是衡量混凝土材料耐久性的重要指标，也是评价新老混凝土粘结面耐久性的依据。针对水工混凝土结构补强加固中，新老混凝土粘结面在寒冷地区由于气候变化引起的温度变化而产生冻融循环，由此可能导致粘结面产生冻融破坏，以及粘结面在水压力作用下可能产生渗漏这一特点，对新老混凝土粘结面在冻融循环作用下的力学性能及粘结面的渗透性能进行了试验研究，以期对新老混凝土粘结面的安全性和耐久性做出正确的评价。 本文的主要工作如下： 1．进行了162块老混凝土立方体试件在经受0，25，50，75，100和125次冻融循环后与新混凝土粘结的复合立方体试件粘结面劈裂抗拉强度试验，和162块新老混凝土复合立方体试件粘结后再经受0，5，15，20，25和30次冻融循环时的劈裂抗拉强度试验研究。探讨了混凝土本身和新老混凝土粘结试件的冻融损伤机理，以及影响新老混凝土粘结性能的主要因素，如冻融循环次数、界面粗糙度、界面剂类型、界面处理方法等。试验结果表明，新老混凝土的粘结劈裂抗拉强度随冻融循环次数的增加而下降，特别是先粘结后冻融试件，其粘结面的劈裂抗拉强度受冻融循环的影响尤为明显，表现为粘结面的劈裂抗拉强度随冻融循环次数的增加呈现陡降趋势。界面粗糙度和界面剂对粘结面劈裂抗拉强度也有不同程度影响。 2．进行了216个加气新老混凝土粘结复合立方体试件经受0，10，20，30，40，50，60和70次冻融后的劈裂抗拉强度对比试验，探讨了引气剂对新老混凝土粘结面抗冻融性能的影响。结果表明，引气剂可明显提高新老混凝土粘结面的抗冻融性能，对所试验的试件，在同样的条件下，其抗冻融性能可提高一倍。 3．采用Z形复合粘结试件，对162个先冻后粘结和135个先粘结后冻融试件的直剪试件进行了试验，主要考察了冻融循环次数、界面粗糙度、界面剂类型及界面处理方式对新老混凝土粘结面剪切强度的影响。并对新老混凝土粘结面冻融损伤机理进行了探讨。结果表明，新老混凝土粘结面的剪切强度随冻融循环次数的增加而降低，对先冻后粘结试件表现为冻融循环初期时的缓降和一定冻融循环次数后的陡降；而先粘结后冻融试件则一开始就表现为粘结面剪切强度随冻融循环次数呈急剧下降趋势。 4．在现有抗渗试验机上，设计了新老混凝土粘结复合园台体渗透试件，进行了168个试件的试验。主要考察了界面处理方法、界面剂类型、以及在老混凝土粘结面刻糟等，对粘结面渗透性的影响，对粘结面的渗流特性及层面力学参数，如粘结面等效水力隙宽、渗透系数以及渗透规律进行了探讨。结果表明，新老混凝土粘结面的渗透性大于新、老混凝土本体的渗透性，粘结面是其渗水的主要通道;粘结面的渗流基本上属于层流渗流。在此基础上，根据粘结面的渗水高度，推导了粘结面的等效水力隙宽及渗透系数的计算公式。经计算，粘结面的等效水力隙宽在0.11一0.27娜之间，渗透系数多数在1.IX10一’o一4.8 x 10一，cm/s之间，个别高达1.8x10一‘一2.5x10一‘Cm/s。5.在现有粘结面处理方法的基础上，提出了采用环氧砂对粘结面进行糙化处理的方法。通过对比试验，证明了该方法的可行性和可靠性次进行试用，取得了良好效果。，并在某水利工程闸底板修补中初 6.在新老混凝土粘结机理和试验研究成果的基础上，混凝土之间的粘结在轴拔情况下的试验结果进行了分析，对预应力混凝土大管桩与桩帽并对其粘结滑移特性在理论上进行了探讨。文中推导的粘结滑移理论表达式满足边界条件，与Mindlin的弹性理论分析在形式上相似。在试验的基础上，结合新老混凝土粘结强度试验结果，给出了预应力混凝土大管桩与桩帽混凝土粘结在轴拔情况下的极限承载力计算公式，其结果与试验吻合较好。
叶果[9]2011年在《新老混凝土界面抗剪性能研究》文中提出混凝土结构的维修加固已经成为当前工程领域的一项重要内容,新老混凝土的界面抗剪问题目前已广泛存在于混凝土结构补强、维修加固及新建混凝土工程中,因此对新老混凝土结合面受力性能的研究具有重要的意义。由于影响界面抗剪性能的因素很多,并且抗剪过程又比较复杂,因此本文进行了大量的新老混凝土界面抗剪试验的研究,其主要内容如下:1)进行了9个新老混凝土试验试件的剪切实验,比较了界面人工凿毛,界面人工凿毛后抹油植筋,界面人工凿毛后植筋叁种状态下新老混凝土界面抗剪性能,揭示了新老混凝土界面植筋抗剪的原理。同时通过对贴有钢筋应变片的界面钢筋应变变化的试验研究,揭示了界面处钢筋在新老混凝土界面抗剪中发挥的作用。2)进行了57个新老混凝土试验试件的剪切试验,分别考虑了影响新老混凝土界面抗剪性能的主要因素:如混凝土强度等级,界面植筋率,界面处理方式等,并获得了剪力-剪切位移和剪力-裂缝宽度的关系曲线。3)通过对不同混凝土等级试验结果的对比研究,表明新老混凝土强度等级越高,初始开裂剪力峰值越大,对应的剪切位移越小。新老混凝土强度等级的越高,界面二次剪力峰值变化不明显,对应的剪切位移越低,裂缝宽度也越小。同时提出了初始开裂界面剪应力与混凝土强度关系公式。4)通过对不同界面植筋率试验结果的对比研究,表明随着界面植筋率的提高,二次剪力峰值也有明显的提高,对应的剪切位移和裂缝宽度有所减小,但当植筋率达到最大植筋率后,二次剪力峰值不再提高。同时定义了界面最大植筋率和最小植筋率概念,提出了最小界面植筋率的计算公式。5)通过对不同界面处理方式试验结果的对比研究,证实了界面高压水射流凿毛相对于界面人工凿毛而言,界面初始开裂剪力峰值和抗剪刚度有明显的提高。6)通过对剪力-剪切位移,剪力-裂缝宽度曲线走势研究,总结出简化的剪力-剪切位移曲线图和剪力-裂缝宽度曲线图。7)通过对剪力-剪切位移曲线的研究,在界面植筋作用下定义了一个延性系数公式反映界面抗剪作用下的变形能力。
林志明, 张雄, 严安, 吴科如[10]2002年在《高强高性能混凝土的耐火极限及其火灾后的力学性能和耐久性》文中研究指明对高强高性能混凝土在高温下的爆裂破坏机理及影响因素进行了分析,对高强高性能混凝土高温下的力学性能、耐火极限和耐久性的研究进展进行了论述,提出了高强高性能混凝土再次耐火极限的问题。
参考文献：
[1]. 高温后新老混凝土粘结的力学性能研究[D]. 郭进军. 大连理工大学. 2003
[2]. 高温作用后新老混凝土粘结的劈拉强度试验研究[D]. 安然. 四川大学. 2006
[3]. 新老混凝土粘结的力学性能研究[D]. 刘健. 大连理工大学. 2000
[4]. 高温后新老混凝土粘结劈拉强度试验研究[D]. 王建伟. 郑州大学. 2002
[5]. 新老混凝土粘结理论与试验及在桥梁加固工程中的应用研究[D]. 王振领. 西南交通大学. 2006
[6]. 纤维混凝土与老混凝土粘结性能试验研究[D]. 程红强. 郑州大学. 2007
[7]. 装配式混凝土粘结面与迭合梁的受力性能试验研究[D]. 曹海. 安徽理工大学. 2018
[8]. 新老混凝土粘结面抗冻和抗渗性能试验研究[D]. 李平先. 大连理工大学. 2004
[9]. 新老混凝土界面抗剪性能研究[D]. 叶果. 重庆大学. 2011
[10]. 高强高性能混凝土的耐火极限及其火灾后的力学性能和耐久性[C]. 林志明, 张雄, 严安, 吴科如. 第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷. 2002
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