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《湖南大学》 2006年
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无机植筋技术研究

赵洪波  
【摘要】: 植筋按照粘结材料的不同,可分为有机植筋和无机植筋两类。在实际工程中,因为有机粘结材料的高粘结性能,有机植筋被广泛应用,而有机粘结材料的耐久性能和耐高温性能较差,给结构埋下了安全隐患。无机植筋虽有较理想的耐久性能和耐高温性,但其粘结强度较低,无法有效传递荷载应力,锚固深度太大,这制约了无机粘结材料在植筋工程中的应用。 本文提出一种新型的植筋技术——带锥头无机植筋,它把钢筋锚固端加工成多个锥头,通过锥头对无机锚固材料的挤压,将荷载传递给基材,使基材与无机锚固材料的界面上产生剪压复合应力状态,改变传统植筋的受力机理,利用了无机锚固材料抗压强度高的特点,从而提高了无机植筋的锚固强度。 本文采用活性粉末混凝土(RPC)为无机锚固材料,并对该材料的配合比,材料力学性能(主要包括抗压强度,抗剪强度,弹性模量和泊松比)进行研究,还分析了RPC的收缩性、耐久性能(包括RPC的渗透性、化学侵蚀性和抗冻性能)和耐高温性能。 通过拉拔试验,得到了荷载位移曲线,对比了不同条件下植筋的试验结果,明确了无机植筋的受力过程,特别同有机植筋进行对比,并提出了带锥头无机植筋的施工工艺。 根据试验结果,对带锥头无机植筋的受力机理进行了理论分析,推导出带锥头无机植筋的锚固强度公式,并利用空间轴对称模型对带锥头无机植筋进行了有限元分析,提出了利用杆单元模拟钢筋与混凝土之间的粘结滑移关系的方法。通过该方法,模拟了带锥头无机植筋的受力过程,分析了钢筋的应力分布和基材环向应力分布。 本文的研究成果为带锥头无机植筋技术在工程中的推广应用提供了试验和理论依据。同时,为钢筋同混凝土的粘结滑移的模拟提供了新的模型。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TU746.3

【引证文献】
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