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高强陶粒混凝土与高强钢筋的粘结锚固性能试验研究

姚瑞  
【摘要】:高强陶粒混凝土是用轻粗骨料代替天然粗骨料,轻细骨料代替天然砂,普通水泥等胶凝材料和水配制成的混凝土制品,具有轻质高强、耐火性能佳、抗震性能强、耐久性能好等优点。在国家推行抗震减灾、绿色环保建筑政策的前提下,高强陶粒混凝土是一种比较符合今后建筑结构发展方向的建筑材料,有着良好的发展和应用前景。近年来,部分高校和科研单位对轻骨料混凝土进行一些研究,但是对高强陶粒混凝土的相关研究较少,为推进高强陶粒混凝土在建筑行业中的应用,需要在耐久性以及与高强钢筋粘结锚固性能等方面进行大量的试验研究。因此,本课题主要对高强陶粒混凝土与高强钢筋的粘结锚固性能进行了试验研究,主要研究内容如下:(1)高强陶粒混凝土与HPB300级钢筋粘结性能试验研究:通过54个中心拉拔试件,综合考虑混凝土抗压强度、保护层厚度、钢筋直径和锚固长度等因素对高强陶粒混凝土与HPB300级钢筋之间粘结性能的影响,通过试验数据拟合得到高强陶粒混凝土与HPB300级钢筋极限粘结应力的计算公式;结果表明,高强陶粒混凝土与HPB300级钢筋的粘结强度较低,一般需要通过机械锚固措施来增强其锚固作用。(2)高强陶粒混凝土与HRB500级钢筋粘结性能试验研究:通过84个中心拉拔试件,综合考虑混凝土抗压强度、保护层厚度、钢筋直径、锚固长度和箍筋间距等因素对高强陶粒混凝土与HRB500级钢筋之间粘结性能的影响,通过试验数据拟合得到高强陶粒混凝土与HRB500级钢筋极限粘结应力的计算公式;结果表明,高强陶粒混凝土与HRB500级钢筋的粘结性能较好,按《轻骨料混凝土结构技术规程》(JGJ12-2006)建议值进行锚固设计是偏于安全的。(3)高强陶粒混凝土与HRB500级钢筋粘结应力沿锚固长度的变化规律:采用钢筋内贴应变片方法,研究高强陶粒混凝土与HRB500级钢筋粘结应力沿锚固长度的变化规律;结果表明,锚固长度较短的试件,其粘结应力沿锚固长度分布比较均匀;锚固长度较长的试件,其粘结应力沿锚固长度的分布相对不均匀,平均粘结应力较小。(4)采用中心点法和JC法进行结构可靠度试验研究分析:进行结构可靠度分析,得到HRB500级钢筋在高强陶粒混凝土中锚固长度的设计建议值,为工程实际提供参考,为制定相关轻骨料混凝土结构技术规程提供依据。


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