黏结层数对芳纶纤维-混凝土界面性能的影响

采用试验研究芳纶纤维布（AFRP）黏结层数对AFRP-混凝土界面性能的影响。研究了纤维布黏结层数分别为1层、2层和3层时,界面剥离承载力,纤维片材表面应变以及界面黏结剪应力情况。试验结果表明：随着AFRP黏结层数的增加,AFRP-混凝土界面剥离承载力增大,AFRP-混凝土界面有效黏结长度提高,AFRP-混凝土界面黏结剪应力提高。可见增加芳纶纤维布黏结层数,对AFRP-混凝土界面剥离承载力以及界面剥离延性破坏有利。     

植筋混凝土界面剪切性能试验与数值模拟

为研究植筋加固混凝土界面的荷载传递机理,通过对设计制作的1:1单元实体模型进行单向循环荷载试验,结合试验条件建立了ABAQUS有限元分析模型,主要探讨植筋混凝土界面在荷载作用下的破坏模式、界面剪切承载力、应力分布及试件变形特征。研究结果表明:植筋混凝土界面为结构受力薄弱面,荷载作用下其破坏模式以劈裂型剪切破坏为主;植筋混凝土界面剪切承载力较高,可达9. 208×103k N/m2;植筋应力在混凝土界面处达到最大,向两侧逐渐减小;界面剪力荷载起先由混凝土和植筋共同承担,随着荷载增大,界面剪切荷载大于混凝土粘结承载力后混凝土的界面粘结作用消失,其后主要由植筋和混凝土界面摩擦力承担剪切荷载;植筋构造能够大幅提升混凝土界面剪切荷载的传递效率。     

界面处理对预制UHPC与现浇NC界面抗剪性能的影响

对未处理和经喷砂、凿毛、切槽界面处理后的预制超高性能混凝土（UHPC）与现浇普通混凝土（NC）组合试件进行双面剪切试验，记录加载过程中的剪切荷载与界面滑移，通过剪切荷载-界面滑移曲线分析不同界面处理方式对组合试件抗剪性能的影响.结果表明：界面处理显著提高了预制UHPC与现浇NC组合试件的界面抗剪性能；不同界面处理方式下组合试件的破坏模式主要分为3种；采用边长18 mm正方形钢丝网格凿毛处理的组合试件界面抗剪强度与抗剪刚度均最大，其界面抗剪强度为未处理界面试件的4.69倍；凿毛与切槽处理使组合试件拥有较好的界面抗剪性能，表现为延性破坏；界面粗糙度相近但界面处理方式不同的组合试件抗剪性能表现出明显差异；各组试件界面抗剪强度与抗剪刚度变化趋势大致相同.     

钢界面粗糙度对界面强度循环弱化的影响研究

钢界面粗糙度的大小是界面强度循环弱化的重要影响因素之一.文中通过界面环剪仪,研究了打入钢管桩在循环剪切过程中,钢界面粗糙度的大小对界面强度循环弱化的影响,并通过粒子图像测速(PIV)技术从颗粒尺度对界面剪切过程中砂颗粒的运动进行了分析.试验结果表明,钢界面粗糙度越大,钢界面的移动对上部砂颗粒影响范围越大,砂样剪胀剪缩幅...     

CFRP加固钢筋混凝土梁裂缝基部剥离界面剪应力分析

CFRP的剥离是抗弯加固钢筋混凝土梁经常会出现一种早期破坏模式,这种破坏主要是由于裂缝基部附近的界面剪应力与正应力所造成.通过8根碳纤维板材抗弯加固钢筋混凝土梁的试验,主要研究裂缝基部纤维片材发生剥离时的界面剪应力.研究结果表明:在跨中等弯矩区,受拉区垂直裂缝的发生,导致裂缝基部的CFRP与混凝土间产生界面剪应力而剥离,其剪应力分布类似于钢筋与混凝土之间的锚固黏结应力分布,且最大剪应力位置逐步向远离裂缝转移的过程大致与CFRP剥离过程相一致,剪应力最大值与纤维层数、混凝土强度有关.     

木丝水泥板与混凝土间界面剪切性能研究

为准确评价木丝水泥板-混凝土板的界面剪切性能,通过设置木丝断面/混凝土界面黏结和木丝铺层面/混凝土界面黏结两种黏结方式,分析接触面形式对抗剪承载力的影响。研究表明：木丝水泥板与混凝土板的界面接触形式对构件的界面性能有较大影响,木丝水泥断面/混凝土界面的黏结方式可有效提高界面的剪切承载能力,剪切强度最高可达0.27 MPa,是铺层面/混凝土界面黏结强度的近2倍。相关结论可为相关木丝水泥板的施工提供借鉴。     

FRP-混凝土界面特性研究的试验方法与剥离承载力问题

本文对FRP加固混凝土梁界面特性研究的众多问题,以及FRP加固混凝土梁FRP-混凝土界面特性研究的局限性进行了总结,分析了FRP-混凝土界面剥离承载力的影响因素、剥离承载力与试验方法的关系问题,归纳和评价了FRP-混凝土界面特性研究的试验方法、剥离承载力与试验方法等关系问题,并提出了FRP-混凝土界面特性研究的宽缺口梁试验法。     

新老混凝土界面直剪力学性能测试研究

新老混凝土界面不同承载方式的抗剪性能是加固结构中的关键,因此,开展了新老混凝土界面倾角和法向应力对剪切性能影响的试验测试,分析了剪切破坏特征,研究结果表明：新老混凝土剪切过程中剪应力-剪切位移曲线大致经历线弹性变化阶段、破坏阶段和残余强度阶段;新老混凝土峰值剪应力随着界面倾角增大呈幂指数增大,随着法向应力增大呈线性增大;新老混凝土剪切破坏一般表现为剪胀-剪缩混合型;界面倾角和法向应力对剪切破坏裂纹扩展模式裂纹分布影响显著。     

超高性能混凝土-普通混凝土界面抗剪性能试验研究

力学性能和耐久性优异的超高性能混凝土(UHPC)非常适用于损伤普通混凝土(NC)结构的修复加固,其中UHPC-NC界面的抗剪性能对确保良好的加固效果至关重要。论文通过7组抗剪推出试验,评估NC表面光滑、凿毛、露筋、刻槽、钻孔和植筋等UHPC-NC界面的抗剪性能和破坏模式;并利用斜剪试验,探讨UHPC龄期、NC基体湿润度、NC表面粗糙度和UHPC养护条件对界面抗剪强度的影响。试验结果表明,UHPC-NC界面抗剪黏结性能优异,界面破坏方式基本为NC剪切破坏或界面+NC破坏两种模式,未出现完全的界面剥离破坏。NC表面粗糙度是影响界面抗剪强度的主要因素,凿毛或刻槽的UHPC-NC界面获得了最佳的抗剪承载力,植筋和刻槽界面在抗剪破坏时表现出较好的延性。此外,NC越湿润,UHPC-NC界面的抗剪强度越高,在UHPC早期龄期(3～7d)时界面可获得绝大部分抗剪强度(88.5%～95.0%),在常温养护条件下UHPC-NC界面的抗剪性能优于高温养护界面。     

考虑剪跨比的新加梁与原混凝土#br# 界面承载力计算理论研究

基于课题组前期所做的新加梁与原混凝土界面承载力试验结果,分析新加梁与原混凝土界面承载力的主要影响因素,在不考虑界面粗糙程度的条件下,随着剪跨比λ的增大,截面正应力增大,界面承载力减小;达到极限承载力时,受拉纵筋均达到屈服。当λ≤2时,界面开裂,发生剪切破坏;当λ>2时,界面处较小受压区高度混凝土压碎,发生受弯破坏。基于新加梁端界面破坏机制及受力性能影响因素分析,提出考虑新加梁受拉纵筋抗力和剪跨比λ影响的新加梁与原混凝土界面承载力计算模型。由试验数据分析,建立反映剪跨比影响的新加梁与原混凝土界面承载力计算公式。通过大量已有试验结果对比分析,验证所提新加梁与原混凝土界面承载力计算公式的准确性和适用性。基于可靠性分析,建立满足可靠度要求的新加梁与原混凝土界面承载力计算公式。     

粉土–混凝土接触面冻结强度试验研究

土与结构物接触面冻结强度是寒区构筑物基础切向冻胀力计算及抗冻拔模型建立的重要参数。为解释土与结构物接触面冻结强度形成机制,探究其影响因素及变化规律,针对粉土–混凝土接触面开展多种含水率、温度及干密度条件下的正交直剪试验研究。试验结果表明:(1)试验设计的控制因素对抗剪强度影响的主次顺序为:含水率>温度>干密度,低温、高含水率、低干密度条件下,接触面的抗剪强度试验达到最佳;(2)含水率、温度对接触面的抗剪强度影响显著,接触面抗剪强度随含水率及温度绝对值的增大而增强,且二者对接触面抗剪强度的影响具有交互作用;(3)随法向压力增大,含水率对接触面抗剪强度的增强作用逐渐变小,而温度对接触面抗剪强度的增强作用仍能得到提高。基于试验结果进行讨论,给出了土与结构物接触面冻结强度形成及破坏机制的一种解释,研究结果可为切向冻胀力计算和抗冻拔模型的建立提供参考。     

高温中荷载对高温后钢筋混凝土梁受剪承载力的影响

设置高温中和高温后不同的钢筋笼,用以区分高温中和高温后模型的异同,利用ABAQUS损伤塑性模型考虑混凝土损伤的积累,建立模拟高温中荷载对高温后钢筋混凝土梁受剪承载力影响的三维有限元分析模型。通过与试验结果的对比,验证了该模型具有较好的精度。采用该模型分析高温中不同荷载水平及作用位置对高温后钢筋混凝土梁受剪承载力的影响,结果表明：随着高温中荷载的增加,高温后钢筋混凝土梁受剪承载力降低;当高温中荷载小于其极限荷载的0.6倍时,受剪承载力降低较小,当高温中荷载大于其极限荷载0.6倍时,降低明显;对于高温中和高温后作用点相同的情况,剪跨比越小,受剪承载力下降越大;随着高温中荷载的增加,残余应变增大,但高温后刚度变化较小。     

先浇UHPC-后浇普通混凝土气泡膜式结合面受剪性能试验研究

先浇UHPC-后浇普通混凝土气泡膜式结合面具有规模化应用于预制UHPC-普通混凝土组合构件的潜力。为研究先浇UHPC-后浇普通混凝土气泡膜式结合面的受剪性能,考虑气泡直径25 mm以下的三种气泡膜结合面规格、有无销栓钢筋作用的影响,设计并制作了6个先浇UHPC-后浇普通混凝土气泡膜式结合面试件、2个现浇对比试件及2个光面式结合面试件,开展受剪性能试验研究,比较了试件的破坏形态、荷载-位移曲线和抗剪强度等,提出了先浇UHPC-后浇普通混凝土气泡膜式结合面受剪承载力计算式。结果表明：先浇UHPC-后浇普通混凝土气泡膜式结合面破坏主要发生于普通混凝土一侧,大尺度气泡膜（气泡直径25 mm）形成的结合面受剪承载力相对较高,建议的受剪承载力计算式基本可用于评估气泡直径在25 mm以下的先浇UHPC-后浇普通混凝土气泡膜结合面的受剪承载力。     

钢筋混凝土界面剪力传递性能试验研究

以受剪钢筋配筋率、界面特性、加载方式及加载偏心为试验参数，对12个钢筋混凝土推剪试件进行试验研究。分析试件的破坏形态、滞回特性、承载力与刚度退化特性，研究各试验参数对界面受剪承载力的影响。结果表明：循环反复加载试件发生典型的剪切破坏；在文中试验参数下，影响界面受剪承载力的主要因素依次为界面特性、受剪钢筋配筋率、加载方式及加载偏心；循环反复荷载将引起界面受剪承载力降低，对整浇界面受剪承载力降低影响较小，而对新旧混凝土界面受剪承载力降低影响较大。根据试验结果并结合相关试验数据，对钢筋混凝土界面受剪承载力计算方法提出建议。通过与试验值及已有公式计算结果比较可知，建议计算式的计算结果与试验结果吻合较好。     

粗颗粒含量对粗粒土—混凝土结构接触面剪切力学性质的影响

利用大型直剪试验仪对粗粒土—混凝土结构接触面进行直剪试验,研究粗颗粒含量对接触面剪切力学性质的影响.通过试验获得接触面剪切条件下的强度、黏聚力、摩擦系数、刚度和残余强度等力学参数随粗颗粒含量变化的规律.研究结果表明,粗颗粒含量对接触面剪切力学性质有重要影响.随着粗颗粒含量的增大,接触面上的剪切强度、摩擦系数、残余强度和...     

铁尾矿砂混凝土梁受剪性能试验研究

为研究铁尾矿砂混凝土简支梁与普通混凝土简支梁受剪性能的差异,完成了12根铁尾矿砂混凝土梁和3根普通河砂混凝土梁的受剪承载力试验,试验梁变化参数为混凝土强度等级（C30、C40和C50）、剪跨比（2.0和2.5）和配箍率（0.14%、0.19%和0.28%）;分析了铁尾矿砂混凝土梁受剪破坏形态和斜截面受力特点,探讨了ACI 318-08和GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》普通混凝土梁受剪承载力计算式对铁尾矿砂混凝土梁受剪承载力的适用性。结果表明：铁尾矿砂混凝土梁与普通混凝土梁的受剪破坏形态相同;相同混凝土强度等级下铁尾矿砂混凝土梁受剪承载力比普通混凝土梁受剪承载力高;在相同荷载作用下,铁尾矿砂混凝土梁的箍筋应变大于普通混凝土梁;普通混凝土梁受剪承载力计算式适用于铁尾矿砂混凝土梁,具有一定安全储备;提出的适用于集中荷载作用下剪压破坏的铁尾矿砂混凝土梁受剪承载力计算算式,其精度高于GB 50010—2010的计算结果。     

混凝土中卵石与浆体间界面黏结强度试验研究

混凝土界面过渡区(ITZ)的力学性能研究一直是复合材料研究的关键,也是决定材料强度和耐久性的主要因素。通过在不同强度等级混凝土中预埋不同粒径的天然卵石,经过标准养护后,采用MTS液压加载系统进行拉拔试验,获得卵石与浆体之间的界面黏结强度来表征水泥浆体与骨料界面过渡区的力学特征。从宏观上得到混凝土中卵石与浆体之间的界面黏结强度的大小及规律:卵石与浆体之间的黏结强度随着混凝土等级的提高,而提高且黏结强度约为混凝土强度的5.5%~12%;卵石粒径对黏结强度的影响相对较小,也从侧面说明界面过渡区强度与混凝土强度之间的关系。     

砾石垫层-混凝土接触面力学特性单剪试验研究

混凝土面板坝的安全与面板的受力状态密切相关。混凝土面板与砾石垫层料的特性有较大差异,两者之间接触面的力学特性,对于面板的应力与变形具有重要影响。结合国内在建的水布垭高面板堆石坝的设计科研需要,研制了一大型叠环式单剪仪,对面板与砾石垫层间接触面的力学特性进行了试验研究。为了对接触面的不同处理方式的效果进行对比,为设计方案的选择提供依据,分别进行了混凝土面无保护、砂浆保护和乳化沥青保护三种接触面的剪切试验。