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《大连理工大学》 2002年
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新老混凝土粘结断裂性能研究及工程应用

韩菊红  
【摘要】: 本文属国家基础性研究重大项目(攀登计划B)《重大土木与水利工程安全性与耐久性的基础研究》之5.2(1)课题及国家自然科学基金项目(59778045)《新老混凝土的粘结机理研究》课题子项。 研究新老混凝土粘结性能和工程应用技术已成为混凝土结构补强加固的关键,也是水利与土木等工程领域中混凝土结构安全性和耐久性基础研究所迫切需要解决的重大课题。 本文考虑粘结面在受载前总存在有初始微裂缝这一特点,用混凝土断裂力学理论和试验方法来研究新老混凝土粘结面的粘结机理和力学特性,并提出新老混凝土粘结的工程应用建议。 本文主要研究工作如下: 1.进行了四组24水平共计87个新老混凝土粘结试件的断裂试验,讨论了新老混凝土粘结的断裂机理及影响断裂性能的主要因素,如老混凝土界面的粗糙度、界面剂类型、混凝土粗骨料最大粒径、粘结龄期等。试验结果表明,新老混凝土粘结断裂性能明显低于新混凝土整体试件的断裂性能。 2.在新老混凝土粘结断裂试验的基础上,对影响新老混凝土粘结断裂性能的主要因素进行了显著性分析,各因素对粘结断裂韧度影响的显著性大小依次为界面粗糙度、界面剂类型、粘结龄期、混凝土强度、混凝土粗骨料最大粒径等;并给出了新老混凝土粘结断裂韧度的多因素计算公式,可为工程设计和加固维修提供参考。 3.用混凝土破坏的细观结构模式对新老混凝土粘结界面的粘结机理进行了分析,从不同的途径来讨论提高新老混凝土粘结性能的措施。分析结果表明:新老混凝土的界面粘结强度除了受老混凝土界面的尺寸及表面结构、粗糙程度影响外,还与新老混凝土粘结界面间发生化学反应的强弱有关。同时根据新老混凝土粘结断裂试验结果,分析了粗骨料最大粒径对新老混凝土粘结断裂韧度的影响机理,并用分形理论对影响机理进行了验证。 4.从界面断裂力学的基本理论出发,讨论了新老混凝土粘结面裂缝尖端微裂缝区对粘结面断裂性能的影响。建立了新老混凝土粘结面带状微裂缝断裂过程区模型。结合试验结果,对粘结断裂韧度进行了修正。 5.用混沌理论分析了新老混凝土粘结界面断裂损伤微裂缝动态扩展过程,界面层 原始微裂缝的稳定、稳定扩展和失稳扩展的动态扩展过程与混炖理论中倍周期分叉的 定态区、分叉区和混饨区模型相符合。 6.在简要分析了国内外对新老混凝土粘结面处理方法和粘结面粗糙度评定方法 的基础上,提出了新老混凝土粘结面处理的切槽法和与之相协调的粗糙度评定的粗糙 率法。该粘结面粗糙度评定方法与灌砂法具有内在的等价性。并用工程实例对该方法 的适用性和有效性进行了验证。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TU528

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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7 车顺利;型钢高强高性能混凝土梁的基本性能及设计计算理论研究[D];西安建筑科技大学;2008年
8 曾磊;型钢高强高性能混凝土框架节点抗震性能及设计计算理论研究[D];西安建筑科技大学;2008年
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2 周新疆;“红钢”带肋钢筋面市[N];科技日报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李杉;环境与荷载共同作用下FRP加固混凝土耐久性[D];大连理工大学;2009年
2 董宇光;型钢与混凝土粘结—滑移关系及型钢混凝土剪力墙抗震性能研究[D];同济大学;2006年
3 张志春;结构新型热固性FRP复合筋及其性能[D];哈尔滨工业大学;2008年
4 胡安妮;荷载和恶劣环境下FRP增强结构耐久性研究[D];大连理工大学;2007年
5 潘建伍;碳纤维抗弯加固钢筋混凝土梁的剥离破坏研究[D];东南大学;2005年
6 杨奇飞;FRP-混凝土粘结界面研究的两个重要问题[D];汕头大学;2009年
7 康希良;钢管混凝土组合力学性能及粘结滑移性能研究[D];西安建筑科技大学;2008年
8 胡春红;SHCC修复既有混凝土构件的界面粘结性能研究[D];西安建筑科技大学;2013年
9 李建辉;混杂FRP及其加固腐蚀混凝土柱抗震性能试验与理论研究[D];北京工业大学;2010年
10 叶苏荣;基于梁段模型的FRP加固混凝土梁界面剥离破坏分析[D];汕头大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张宇;变形增强筋与混凝土粘结性能的研究[D];大连理工大学;2012年
2 马峰;新混凝土与碳化混凝土粘结的力学性能试验研究[D];华北水利水电学院;2011年
3 姚晨纯;海洋潮汐作用下纤维筋与混凝土粘结性能试验研究[D];浙江大学;2013年
4 李会杰;超低温环境下钢筋与混凝土粘结性能试验研究[D];天津大学;2012年
5 刘丽华;型钢混凝土粘结滑移机理及本构关系研究[D];西安建筑科技大学;2005年
6 胡建强;高强复合玻璃纤维布与混凝土的粘结性能的试验研究[D];南京航空航天大学;2006年
7 方高干;HFRP片材及其与混凝土粘结耐久性能研究[D];郑州大学;2009年
8 方恩权;碳纤维布与混凝土界面粘结性能试验研究[D];郑州大学;2005年
9 陈泳成;FRP加固混凝土梁跨中保护层剥离应力的测试方法研究[D];汕头大学;2007年
10 罗兴华;钢纤维水泥砂浆与混凝土界面粘结性能试验研究[D];湖南大学;2009年
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