文档介绍:高强钢筋粘结锚固性能的介绍
引言
钢筋混凝土结构之所以能够较好的承受各种荷载的作用,是因为钢筋和混凝土这两种性能不同的材料之间存在很好的粘结作用。由于荷载很少直接作用于钢筋上,因此只有通过粘结作用,两种材料之间才能实现力的互相传递,共同承受荷载。
粘结锚固是一般钢筋混凝土结构承载受力的基本条件,也是钢筋混凝土结构理论中最重要的基本问题之一。目前,针对钢筋与混凝土的粘结问题已有较多理论及试验方面的研究,但都不完善。这是由于钢筋和混凝土间的粘结作用应力状态比较复杂,且影响因素众多,因而在粘结机理及粘结一滑移本构关系上并没有达成理论上的共识,而基于试验基础上的经验公式也存在各自的局限性。因此粘结问题是一个值得不断探讨和研究的问题。
粘结锚固的基本问题
1 粘结应力概念
粘结应力实质上是钢筋界面周围混凝土之间的剪应力。
2 粘结应力种类
根据混凝土构件中钢筋受力状态的不同,粘结应力状态分为以下两类
(1) 钢筋端部的锚固粘结
钢筋端部的锚固粘结
(2) 裂缝间粘结
()1 化学胶结力或吸附力
()1 化学胶结力或吸附力
3 粘结锚固力组成
a化学胶结力或吸附力
b机械咬合力
c摩阻力
d机械锚固力
粘结破坏模式
(1)锚筋拔出破坏
(2)混凝土劈裂破坏
试件粘结破坏模式
粘结强度影响因素
影响粘结强度的因素主要有:锚固长度、箍筋数量、锚筋种类及其屈服强度、混凝土强度、保护层厚度、浇注方式等.
目前关于高强钢筋粘结锚固研究的现状
1试验方法研究现状
由于钢筋粘结部位的受力状态复杂,以目前的技术水平还很难做到精确模拟。目前主要有拉拔试验、梁锚试验及钢筋内贴片试验三种方法-----------增加示意图?来研究钢筋和混凝土间的粘结性能,每种方法各有其优缺点。
(1) 拉拔试验
拉拔试验是出现最早的试验方法,一般用于确定设计所用的临界锚固长度,长期以来在国内外一直作为对钢筋粘结性能比较的基准。试验所用试件多为棱柱形,钢筋埋入其中,且在加载段处留有一段无粘结区用以避免承压板端部的局部破坏影响。试验时,在加载段对钥筋施加轴向拉力,直到钢筋拔出、拉断或试件发生劈裂破坏。拉拔试验方法的优点在于试件的制作及试验装置较简单,便于分析试验结果。
(2)梁锚试验
实际结构中的构件除了受拉力作用外,还通常受弯矩和剪力的作用,拉拔试验无法模拟出这种受力状态。梁锚试验则可以弥补这个缺陷,能更好的模拟实际结构中钢筋在混凝土中的粘结锚固性能,但它的缺点在于制作成本高,试验复杂。
(3)钢筋内贴片试验
拉拔试验和梁锚试验有一个共同的缺陷,就是只能得到锚固区内钢筋和混凝土间的平均粘结应力,而事实上粘结应力沿锚固长度的分布是不均匀的。钢筋内贴片试验采用在钢筋内开槽后在不同位置处布置电阻应变片进行精确测量及利用钢筋两端的相对滑移来推算内滑移的方法,建立起一个位置函数,用以模拟T-s关系沿锚固长度的变化规律,因而可以反映出锚固区内不同位置处的粘结应力大小。但它由于需要先将钢筋开槽再往里贴应变片,因此耗时较长,试验也相对较复杂。