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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 鹽凍循環(huán)對鋼筋與混凝土粘結(jié)性能影響研究
- 小類：
- 能源化工
- 簡介：
- 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題是目前工程結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。作者采用較大尺寸的梁式粘結(jié)破壞試驗(yàn)，較全面的分析了鹽凍循環(huán)對鋼筋與混凝土粘結(jié)性能的影響規(guī)律，結(jié)論具有較大的學(xué)術(shù)參考價(jià)值。
- 詳細(xì)介紹：
- 鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)滑移性能是許多學(xué)者一直致力于研究的熱點(diǎn)課題。然而由于鋼筋與混凝土傳力機(jī)理復(fù)雜、影響因素多、試驗(yàn)手段的不同和量測技術(shù)的差異等導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分散，因此至今尚未得出比較一致的通用公式。鹽凍作用后粘結(jié)機(jī)理更加復(fù)雜，研究更加困難，鹽凍作用后的粘結(jié)性能研究更是一個(gè)迫切需要解決的問題。 論文采用鋼筋混凝土梁式粘結(jié)試件，在鹽凍環(huán)境下經(jīng)受0、25和50次凍融循環(huán)作用，然后進(jìn)行梁式粘結(jié)破壞試驗(yàn)，研究鹽凍循環(huán)對鋼筋與混凝土粘結(jié)性能的影響。得到了凍融循環(huán)作用后荷載與鋼筋滑移量等的關(guān)系曲線，分析了鋼筋遭受鹽凍循環(huán)后的粘結(jié)性能變化規(guī)律。結(jié)合梁式試驗(yàn)試件的分析結(jié)果及混凝土凍融破壞機(jī)理，探討了鋼筋與混凝土在鹽凍循環(huán)作用后粘結(jié)性能的退化機(jī)理。鹽凍循環(huán)作用后，鋼筋與混凝土粘結(jié)性能下降，峰值荷載減小，在規(guī)定滑移量0.1mm時(shí)的荷載值逐漸減小，延性不斷喪失。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 混凝土結(jié)構(gòu)在服役一定年限后會由于耐久性不足而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞，而凍融循環(huán)是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素。出于對混凝土結(jié)構(gòu)安全評估和耐久性設(shè)計(jì)的需要，開展對混凝土凍融領(lǐng)域的研究有其現(xiàn)實(shí)意義。因而我們通過梁式粘結(jié)試驗(yàn)，通過數(shù)據(jù)分析，得到荷載滑移等關(guān)系曲線，較全面的分析了鹽凍循環(huán)對鋼筋與混凝土粘結(jié)性能的影響，希望能為相關(guān)問題的研究提供參考。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 試驗(yàn)采用梁式粘結(jié)試件，考慮了梁中鋼筋錨固區(qū)存在彎矩和剪力的影響，與實(shí)際受力狀態(tài)符合較好；采用大尺寸梁式粘結(jié)試件，受尺寸效應(yīng)影響較小，試驗(yàn)結(jié)論與工程實(shí)際情況更接近；試件設(shè)計(jì)，試驗(yàn)方案等都很合理，該文的研究具有重要的理論價(jià)值和實(shí)用意義。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題是目前工程結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。凍融作用是引起結(jié)構(gòu)耐久性的主要原因之一，但以往的研究主要集中在凍融對混凝土材料性能的影響方面，在構(gòu)件或結(jié)構(gòu)層次方面的研究成果較少。作者采用梁式粘結(jié)破壞試驗(yàn)，較全面的分析了鹽凍循環(huán)對鋼筋與混凝土粘結(jié)性能的影響規(guī)律，結(jié)論具有較大的學(xué)術(shù)參考價(jià)值。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)滑移性能是許多學(xué)者一直致力于研究的熱點(diǎn)課題。然而由于鋼筋與混凝土傳力機(jī)理復(fù)雜、影響因素多、試驗(yàn)手段的不同和量測技術(shù)的差異等導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分散，因此至今尚未得出比較一致的通用公式。鹽凍作用后粘結(jié)機(jī)理更加復(fù)雜，研究更加困難，鹽凍作用后的粘結(jié)性能研究更是一個(gè)迫切需要解決的問題。 論文采用鋼筋混凝土梁式粘結(jié)試件，在鹽凍環(huán)境下經(jīng)受0、25和50次凍融循環(huán)作用，然后進(jìn)行梁式粘結(jié)破壞試驗(yàn)，研究鹽凍循環(huán)對鋼筋與混凝土粘結(jié)性能的影響。得到了凍融循環(huán)作用后荷載與鋼筋滑移量等的關(guān)系曲線，分析了鋼筋遭受鹽凍循環(huán)后的粘結(jié)性能變化規(guī)律。結(jié)合梁式試驗(yàn)試件的分析結(jié)果及混凝土凍融破壞機(jī)理，探討了鋼筋與混凝土在鹽凍循環(huán)作用后粘結(jié)性能的退化機(jī)理。鹽凍循環(huán)作用后，鋼筋與混凝土粘結(jié)性能下降，峰值荷載減小，在規(guī)定滑移量0.1mm時(shí)的荷載值逐漸減小，延性不斷喪失。
獲獎(jiǎng)情況
- 2010年6月獲第三屆湖北省土木工程專業(yè)大學(xué)生科技創(chuàng)新論壇二等獎(jiǎng)； 2011年4月獲學(xué)校“求索杯”學(xué)術(shù)科技作品競賽二等獎(jiǎng)；
鑒定結(jié)果
- 論文數(shù)據(jù)真實(shí)可靠、分析合理
參考文獻(xiàn)
- [1]張譽(yù)，蔣利學(xué)等.混凝土結(jié)構(gòu)耐久性概論.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2003.12：104-108. [2]馮乃謙，顧晴霞，郝挺宇.混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫與對策.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.6：367-380. [3]黃士元.混凝土結(jié)構(gòu)抗凍融（包括鹽凍）侵蝕耐久性設(shè)計(jì)的建議.見：混凝土結(jié)構(gòu)耐久性及耐久性設(shè)計(jì)會議論文集.北京：2002.11～19. [4]李金玉，曹建國，徐文雨，林 莉，關(guān)遇時(shí).混凝土凍融破壞機(jī)理的研究.水利學(xué)報(bào).1999年第1期. [5]徐港.銹蝕鋼筋混凝土粘結(jié)錨固性能研究［D］.華中科技大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院.武漢，2007. [6]沈蒲生，梁興文等.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，2版.北京：高教出版社，2005.9 [7]貢金鑫，何世欽，郭育霞.鹽環(huán)境中凍融循環(huán)對鋼筋與混凝土粘結(jié)性能影響.大連理工大學(xué)學(xué)報(bào).第45卷第3期. [8]何世欽，貢金鑫，金峰，孫曉燕.銹蝕與凍融循環(huán)下鋼筋混凝土粘結(jié)退化性能［J］.水利發(fā)電學(xué)報(bào)，2009，第28卷第2期. [9]王傳志，騰智明.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)理論[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1985. [10]楊全兵，楊學(xué)廣，李志宏.道路鋼筋混凝土的耐久性研究[J].混凝土與水泥制品，2001，（6）：7-10. [11]張燕，曹大富，徐榮.凍融循環(huán)對鋼筋與混凝土粘結(jié)性能的試驗(yàn)研究.山西建筑，2007，第33卷第31期. [12]何世欽，貢金鑫，王海超.鹽凍循環(huán)下鋼筋與混凝土的粘結(jié)機(jī)理和退化模型.工業(yè)建筑，2005，第35卷第12期. [13]MAN GA T P S, EL GARFM S . Bond character ist ics of co r roding reinfo rcement in concrete beam s [J ] .Mater and Struct, 1999, 32: 89297 . [14 ] 慕 儒. 凍融循環(huán)與外部彎曲應(yīng)力、 鹽溶液復(fù)合作用下混凝土的耐久性與壽命預(yù)測[D ] . 南京: 東南大學(xué),2000 . [15]牛荻濤．混凝土結(jié)構(gòu)耐久性與壽命預(yù)測[M]．北京：科學(xué)出版社，2002．
同類課題研究水平概述
- 鋼筋混凝土作為一種組合材料，其力學(xué)性能取決于鋼筋與混凝土各自的特性，但又不是其簡單疊加，而是兩種材料的相互作用以及綜合性能。鋼筋與混凝土之間的相互作用是保證二者協(xié)調(diào)變形、共同抵抗外力的基礎(chǔ)，其主要表現(xiàn)為鋼筋與混凝土接觸面上存在著的粘結(jié)作用，這種作用又稱為粘結(jié)應(yīng)力，而其宏觀效果是一種剪力。鋼筋混凝土構(gòu)件能夠正常受力，正是由于鋼筋與混凝土之間具有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度。 粘結(jié)錨固是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)理論中最重要的基本問題之一，其作用機(jī)理非常復(fù)雜。這不僅是粘結(jié)性能受到諸多因素的綜合影響且各影響因素與粘結(jié)性能之間并非簡單的線性關(guān)系，同時(shí)還受試驗(yàn)測試的制約；缺乏強(qiáng)有力的分析手段也是制約粘結(jié)性能研究的另一個(gè)主要因素?，F(xiàn)階段人們對粘結(jié)性能的認(rèn)識主要是在上世紀(jì)六十年代以后取得的。 近年來，混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題越來越受到重視，已有學(xué)者指出，凍融循環(huán)作用后, 混凝土表面剝落或凍脹開裂，混凝土的抗凍性能和力學(xué)性能發(fā)生退化,鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能也遭到破壞，使得鋼筋混凝土構(gòu)件不能夠正常受力，從而與其他因素一起影響混凝土構(gòu)件的使用性能和安全性能。處于寒冷地區(qū)氯鹽環(huán)境和除冰鹽環(huán)境下的鋼筋混凝土構(gòu)件，混凝土?xí)馐芨鼑?yán)重的鹽凍破壞，鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)性能退化更加顯著，進(jìn)而對結(jié)構(gòu)安全與使用性能的影響更大。 隨著問題的不斷突出，國內(nèi)外已有少數(shù)學(xué)者對凍融循環(huán)后鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能開展了研究，結(jié)論大都是采用簡單的中心拉拔試驗(yàn)通過分析得到的，但由于該方法沒有考慮構(gòu)件剪力和彎矩的作用，與實(shí)際構(gòu)件的受力狀態(tài)不符，因此所得結(jié)論很難直接運(yùn)用于實(shí)際結(jié)構(gòu)的安全評價(jià)中。為此本文考慮梁中鋼筋錨固區(qū)存在剪力和彎矩的影響，采用梁式試驗(yàn)進(jìn)行研究，雖有部分學(xué)者采用了梁式法，但受試驗(yàn)條件等因素限制，試件尺寸普遍很小，與實(shí)際結(jié)構(gòu)構(gòu)件相比，具有不可忽視的尺寸效應(yīng)的影響；并且有些問題尚難統(tǒng)一認(rèn)識，一些新發(fā)現(xiàn)的試驗(yàn)現(xiàn)象尚待更多驗(yàn)證，研究內(nèi)容尚不全面，所得規(guī)律還需要深入的認(rèn)識研究。
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