论文部分内容阅读
钢筋混凝土结构由钢筋与混凝土是两种性质不同的材料组成，其发挥良好承载性能的关键在于钢筋与混凝土的有效结合及共同作用，因此必须保证钢筋与混凝土之间有可靠的粘结和锚固。钢筋的腐蚀使其与混凝土的粘结性能发生退化，腐蚀结构与构件常采用FRP(Fiber Reinforced Polymer)进行加固。正确评估FRP加固腐蚀钢筋混凝土粘结性能是研究FRP对腐蚀混凝土结构加固效果的重要问题。
本文设计和制作了96个预埋钢筋-钢纤维混凝土试件进行加速腐蚀，腐蚀完成后横向包裹2层单向碳纤维布；通过拉拔试验研究了纤维布约束对腐蚀钢筋与钢纤维混凝土粘结性能的影响规律，并与普通混凝土试验结果进行对比分析，探讨了钢筋种类、保护层厚度、腐蚀率、纤维布约束及钢纤维等对粘结性能的影响规律。研究表明：(1)碳纤维布约束使螺纹钢筋试件破坏模式由钢纤维混凝土劈裂破坏转变为钢筋拔出破坏，且碳纤维布约束使钢纤维混凝土试件的峰值粘结应力提高.粘结-滑移曲线的下降段变缓。(2)钢筋种类、保护层厚度显著影响钢纤维混凝土试件的峰值粘结应力，螺纹钢筋试件的峰值粘结应力约为光圆钢筋试件的2.0～2.7倍，保护层厚度由40mm增大到60mm时，试件峰值粘结应力提高。(3)当腐蚀率小于5％时，腐蚀钢筋与钢纤维混凝土峰值粘结应力随着腐蚀率增大有所提高；当腐蚀率大于5％时，腐蚀钢筋与钢纤维混凝土峰值粘结应力降低。(4)在相同约束条件下，钢纤维混凝土试件的峰值粘结应力比普通混凝土提高22.5％～61.5％，在峰值拉拔荷载下对应的滑移量较大；且光圆钢筋钢纤维混凝土试件粘结-滑移曲线的下降段比普通混凝土更为平缓。(5)螺纹钢筋试件的纤维布约束压应力为0.207～0.940MPa，光圆钢筋试件的纤维布约束压应力为0.007～0.041MPa，纤维布对螺纹钢筋试件具有更好的约束效果；当腐蚀率≤5％时.纤维布应力随钢筋腐蚀率的增大而提高，设计腐蚀率为10％的拉拔试件纤维布应力和未腐蚀试件相差较小。
对试验数据进行分析整理，通过线性回归建立峰值粘结应力计算模型。参考国内外学者关于粘结-滑移关系的研究成果，并结合本试验所得粘结-滑移曲线的特征.建立纤维布约束螺纹钢筋纤维混凝土的粘结-滑移本构模型，并与试验所得曲线进行对比，具有较好的吻合度。