高温后钢筋与钢纤维混凝土粘结性能的试验研究

摘要

火灾是当前损害国民财产、威胁人身安全的主要灾害之一，每年造成了巨大的财产损失和人员伤亡。所有火灾中，建筑火灾占有相当大的比例。混凝土结构发生火灾时，钢筋和混凝土材料强度和弹性模量等力学性能降低，以及钢筋与混凝土粘结强度的退化，结构整体安全度水平不能满足规范要求，甚至造成建筑物的倒塌。可见火灾对建筑结构本身的损伤和破坏非常严重。建筑防火作为建筑防灾的一个分支，越来越引起人们的重视。最近几十年来，对于结构火灾反应及其相应结构抗火工程设计的研究，在国内外都得到了很大的发展。
　　 钢纤维混凝土是近年来迅速发展起来的一种新型复合材料，以其良好的抗裂性、弯曲韧性和抗冲击性能，广泛地应用于交通、桥梁、工业民用建筑等行业。近二十年来，国内对钢纤维混凝土结构进行了大量研究，但对于高温后钢纤维混凝土与钢筋粘结性能的研究还比较少，本文对此进行了试验研究工作。
　　 本文主要进行了以下研究工作：
　　 （1）通过对96个钢纤维混凝土粘结试件和12个普通混凝土粘结试件进行的拉拔试验，重点探讨了常温、高温200℃、400℃和600℃后，钢纤维混凝土强度、钢纤维体积率、水泥用量、粘结长度和钢筋类型对初始粘结强度、极限粘结强度及其对应自由端滑移等因素的影响，总结了钢纤维对粘结性能的增强机理。
　　 （2）记录了各组试件拉拔试验过程，对其破坏类型进行分类，并分析总结了高温温度、钢纤维、粘结长度及钢筋类型对破坏形态的影响。
　　 （3）对比高温后极限粘结强度、混凝土的抗压强度及抗拉强度的损伤情况，探讨了高温后粘结强度的衰退机理，经回归分析，建立了极限粘结强度的计算公式。
　　 （4）通过对常温下及高温后各组试件的粘结.滑移试验结果进行分析，得到粘结应力和滑移（τ-s）关系曲线，得出了粘结应力与滑移关系的计算公式。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

§1.1研究背景

§1.2粘结问题研究概况

§1.3本课题的提出

2试验概况

§2.1试件设计与分组

§2.2试验装置及量测方法

§2.3试验中使用的主要仪器和设备

§2.4高温升温曲线及材料的力学性能

3试验现象描述及破坏形态分析

§3.1素混凝土中心粘结试件拉拔试验现象描述

§3.2钢纤维混凝土与变形钢筋中心粘结试件拉拔试验现象描述

§3.3钢纤维混凝土与光圆钢筋中心粘结试件拉拔试验现象描述

§3.4钢纤维混凝土局部粘结试件拉拔试验现象描述

§3.5破坏形态

§3.6试验受力阶段分析

4高温后钢筋与钢纤维混凝土粘结性能试验研究

§4.1试验结果

§4.2常温下粘结性能的影响因素

§4.3高温后粘结性能的影响因素

§4.4高温温度的影响

§4.5高温后钢纤维混凝土与钢筋的粘结性能损伤分析

§4.6极限粘结强度与高温温度的关系

5粘结-滑移曲线

§5.1粘结滑移试验结果

§5.2粘结-滑移曲线的拟合

6结论与展望

§6.1结论

§6.2展望

参考文献

研究生阶段参与课题及成果

致 谢