花紋鋼板與混凝土之間粘結滑移性能的試驗研究.pdf

1、外包鋼-混凝土組合結構是在鋼-混凝土組合結構基礎上發(fā)展起來的一種新型的組合結構,它揚長避短,充分的利用了鋼材和混凝土各自的材料特性。
　　研究與工程實踐表明,外包鋼-混凝土組合結構的功能取決于外包鋼材與混凝土之間的連接組合程度,但是外包鋼材與混凝土之間的自然粘結力往往很小,不能提供足夠的組合作用,往往在構件中要設置大量的抗剪連接件來保證組合作用,焊接工作量大,施工較為不便。針對外包鋼-混凝土組合結構的缺點,本文提出采用花紋鋼板作為

2、外包鋼-混凝土組合結構中的鋼材,目的是通過提高鋼材與混凝土之間的自然粘結力從而來提高整體的組合作用。采用帶花紋的鋼板作為外包鋼材可以提高鋼材與混凝土之間的粘結力,有利于兩種材料形成一個整體,更好的共同工作。
　　目前對外包鋼材和混凝土之間粘結性能的研究主要集中在光面鋼板與混凝土之間的粘結性能,對于表面帶有花紋的鋼板與混凝土之間的粘結滑移性能目前還沒有相關的研究資料。因此,進行花紋鋼板與混凝土之間粘結滑移性能研究,具有極其重要的意義

3、。
　　本課題組進行了兩組推出試驗,共21個構件。研究了不同外包形式下,不同因素對于扁豆形花紋鋼板與混凝土之間的粘結滑移性能的影響。其中第一組共9個構件,采用全封閉的鋼材外包形式,即鋼管混凝土中方鋼管的形式。第二組共12個構件,采用的是3面封閉一面用拉條連接的鋼材外包形式。
　　通過推出試驗,測得各個構件的荷載-滑移曲線和各個構件的平均縱向應變的分布曲線。建立了典型的荷載-加載端的滑移曲線模型,總結了構件在荷載上升段與下降段

4、平均縱向應變分布的基本規(guī)律。聯(lián)系鋼筋混凝土的粘結機理并結合試驗的具體過程對外包鋼混凝土的粘結機理進行了理論分析。分別對兩組試驗中花紋鋼板與混凝土之間的初始滑移粘結強度、極限狀態(tài)下的粘結強度和水平殘余階段的粘結強度的試驗結果進行了整理,并運用統(tǒng)計回歸的方法,對兩組試驗的三個特征粘結強度進行了回歸分析,建立了外包鋼混凝土粘結強度計算公式,運用回歸公式計算出來的結果與試驗結果比較接近。采用雙曲線的模型對試驗的平均粘結強度-加載端滑移曲線進行數(shù)

5、學擬合,將擬合曲線與試驗曲線進行了對比,擬合效果較好。根據(jù)試驗測得的平均縱向應變的分布曲線,利用力的平衡關系對曲線進行了擬合。由加載端的位移和外包鋼材的應變定義了外包鋼材與混凝土之間的相對滑移S的公式,并繪制了滑移沿著錨固深度的分布曲線圖。以平均粘結應力-加載端滑移的曲線為基準曲線,結合試驗的局部平均粘結應力-滑移關系曲線族建立模型,根據(jù)模型中兩者曲線形狀相似的特點建立了數(shù)學關系,并由此數(shù)學關系引入兩個位置函數(shù)F(x)和G(x)來反映局