摘要：预应力筋与混凝土间的粘结性能是影响有粘结预应力混凝土结构功能的重要因素。本文在高强混凝土与钢绞线粘结滑移试验的基础上进行了ANSYS有限元分析,用弹簧单元模拟粘结界面,将有限元分析数据与试验结果进行对比,从而验证了有限元模型的合理性,证明可以利用弹簧单元模型展开对钢绞线的粘结滑移试验过程的深入分析。

摘要：为研究轻薄UHPC构件内钢筋-UHPC界面间的黏结性能,以钢筋直径、黏结长度和保护层厚度为变量设计了多组配筋UHPC拉拔试验,并探讨各设计变量对钢筋-UHPC界面黏结性能的影响.基于试验结果,分析各设计参数对配筋UHPC试件破坏形式、黏结应力-滑移曲线、黏结锚固强度及其对应滑移量等因素的影响.研究表明:钢筋直径、黏结长度和保护层厚度的变化对配筋UHPC界面黏结性能影响较大;极限黏结强度及滑移量随黏结长度的减小而增加,随钢筋直径增加而先增加后降低;随保护层厚度变薄,极限黏结强度降低而滑移量增加.钢筋直径为12 mm和16 mm时,配筋保护层厚度和黏结锚固长度分别不宜小于1.5倍和4倍直径;直径为8 mm的钢筋黏结锚固长度不宜小于3.5倍直径.基于数理统计法归纳的配筋UHPC界面极限黏结强度及临界锚固长度计算式与试验结果误差较小.

摘要：为研究聚乙烯醇纤维增强工程水泥基复合材料(polyvinyl alcohol fiber reinforced engineered cementitious composites,PVA-ECC)与玄武岩纤维增强复材筋(basalt fiber reinforced polymer bars,BFRP筋)的黏结性能,以BFRP筋表面形式(缠绕带肋、喷砂缠绕带肋)、锚固长度(5 d、7 d、9 d)、直径(8、10、12 mm)、PVA-ECC保护层厚度(70、25、15、5 mm)和PVA-ECC强度(C50、C80)为参数,设计制作28个PVA-ECC与BFRP筋黏结锚固试件进行拔出试验。通过观察和分析各试件的破坏形态、黏结强度和黏结滑移曲线,探究了各因素对PVA-ECC和BFRP筋的黏结性能的影响规律。最后,通过分析已有本构模型的适用性,根据试验结果建立了BFRP筋与PVA-ECC的黏结滑移本构模型。研究结果表明:较小保护层厚度(5 mm)的试件容易发生劈裂破坏,且黏结强度仅为正常试件的39.59%;BFRP筋表面喷砂可提高最大平均黏结应力;随着锚固长度的降低,BFRP筋与PVA-ECC黏结强度逐渐提高;增大筋材直径的同时保证相对肋高不变可以避免BFRP筋直径增大对黏结性能带来的不利影响;当PVA-ECC强度从50.5 MPa提高至81.3 MPa时,黏结强度提高了45.53%。避免BFRP筋较小的保护层厚度,或增加BFRP筋直径的同时保证相对肋高不变可以保证PVA-ECC与BFRP筋有足够的黏结强度。

摘要：为了研究腹板嵌入式组合梁中抗剪连接件的抗拔性能,考虑各影响因素,设计了6个拔出试件并进行了试验研究,得到了试件破坏特征及拔出力-位移关系曲线。建立了钢板连接件受拔出力作用的力学模型,分析了腹板厚度、横向钢筋直径及横向配筋率对拔出承载力的影响;结合钢板连接件的抗剪承载力,对这种连接件的抗拔性能是否满足腹板嵌入式组合梁的组合作用进行了验证;参照《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)中对栓钉连接件的要求,提出了腹板嵌入式组合梁中抗剪连接件的构造要求。结果表明,这种抗剪连接件具有较好的抗拔性能。

摘要：目的:比较三种设计的颈椎椎弓根螺钉的最大拔出力,为临床选择颈椎椎弓根螺钉类型提供生物力学依据。方法:设计制作三种颈椎椎弓根螺钉,根据螺纹部分分为内径锥形螺钉(A型)、松质骨螺钉(B型)、皮质骨螺钉(C型),利用6具C3～C6节段的21节新鲜颈椎骨标本,置入三种类型的椎弓根螺钉,进行拔出试验,测定每种螺钉的最大拔出力,进行统计学分析比较。结果:三种螺钉平均拔出力存在差异,平均拔出力从大到小的顺序为:松质骨螺钉、内径锥形螺钉、皮质骨螺钉,前两者间无显著差异,但与皮质骨螺钉的平均拔出力存在显著差异。结论:内径锥形螺钉抗拔力高,同时螺钉根部强度好,抗弯曲、断裂性能好,是颈椎椎弓根固定的理想螺钉类型。

摘要：为研究超高性能混凝土(UHPC)与高强钢筋的黏结性能,设计并制作69个试件,通过拔出试验研究UHPC强度、纤维体积率、纤维尺寸形状、保护层厚度、黏结长度、加载方式和黏结段位置对黏结性能的影响。结果表明:试件的主要破坏形态包括拔出破坏、钢筋拉断和劈裂破坏,高强钢筋与UHPC界面的黏结强度随UHPC抗压强度、纤维体积率和长径比以及保护层厚度的增加而增大;纤维的掺入对高强钢筋与UHPC黏结强度提高作用明显;当纤维体积率从1%增长至3%,长径比从35增加到100时,黏结强度分别提高了23%和16%;但纤维形状的变化对黏结强度没有明显影响;黏结强度随着UHPC抗压强度和保护层厚度的增大而显著增加,随着黏结长度增大而降低,当保护层厚度超过4倍钢筋直径时,增幅基本不变;当黏结段位于加载端时,受拉拔出加载试件黏结强度仅为受压加载的77%,黏结段越靠近试件中部,加载方式对黏结强度影响越小。基于试验结果,确定临界锚固长度计算式,提出高强钢筋与UHPC的黏结强度计算式,同时建立黏结应力-滑移本构关系模型。通过试验结果及公式计算结果对比可得,现有的普通混凝土黏结强度公式低估了高强钢筋与UHPC的黏结强度,建议的简化公式预测结果与试验结果吻合良好。

摘要：为研究岩锚体系在重复荷载作用下的性能,设计2组室内试验,试验采用钢筋锚固混凝土基体模拟岩锚体系。通过对体系施加重复荷载,得到在重复荷载作用下锚的拉拔力与位移的全过程;利用预埋在体系内部的应变片,实测锚束体–灌浆体界面的黏结应力分布及其变化规律,提出在重复荷载作用下的钢筋–混凝土界面的黏结应力分布特点。试验结果表明:2组试件在重复荷载作用下的破坏形式均为锚束体从灌浆体中拔出。为描述体系的破坏过程,基于试验结果及已有的研究成果,提出破坏过程中荷载位移变化的4个阶段。在此基础上,探讨破坏过程中界面上黏结力的变化特性,并根据不同阶段的临界位移,提出重复荷载作用下岩锚体系的设计建议。

摘要：在试验研究基础上,对组合结构索塔中开孔板连接件的抗拔性能进行理论分析。组合索塔中连接件设计主要考虑抗拔性能。为避免剪坏纵向承重钢筋,需要采用薄板。设计了一批34个单孔薄开孔板连接件抗拔试验,通过反力架上方的穿心千斤顶顶升丝杠实现对连接件的拉拔作用,同时千斤顶的反作用也可以将反力架固定在混凝土基体之上。考察了板厚、开孔位置、钢筋在钢板孔中的相对位置、开孔直径、钢筋直径等参数对其抗拔性能的影响;通过对钢筋应变的检测,记录钢筋在薄开孔板连接件受力过程中的应力分布情况。总结薄开孔板连接件拔出过程和破坏形态规律,发现其表现为钢板破坏为主,钢筋在孔中位置对其承载力、刚度、延性等均有一定影响;得到了钢筋在连接件受力过程中的应力分布,发现钢筋在距中心7cm的位置应力不超过50MPa,推知并排放置的连接件之间互相影响很小。连接件初始及弹性加载阶段荷载-位移曲线特征研究表明,该连接件具有足够的初始刚度,为其工程应用提供了理论指导。最后,总结薄开孔板连接件受力机理,建立预测其抗拔承载力的计算公式,适用于开孔板连接件钢板部分的抗拔承载力,计算结果与试验符合良好。

摘要：在木材表面嵌入钢筋可以显著提升木构件的承载能力,而木材与钢筋之间可靠的锚固性能是二者协同工作的基础。为了研究木材与其表面嵌筋之间的黏结滑移性能,需要探究行之有效的试验方法。选定拔出试验研究木材与其表面内嵌筋材黏结性能;设计初始试验试件,并依据其受力分析结果,改进得到适用于拔出试验的最终试件形式;基于确定的试验方式和试件形式,开展26个木材表面嵌筋试件的拔出试验。研究结果表明:当胶层厚度为4 mm时,木材与钢筋的黏结性能较好;当钢筋直径20 mm时,开槽深度为32 mm的试件易发生木材的劈裂破坏且极限承载力提升不显著;钢筋滑移过程中,裸光纤光栅传感器极易破损,内贴应变片则可以克服复杂的黏结应力分布而正常工作且量测性能稳定;综合上述研究,确定了考虑试验方式、试件形式、胶层厚度、开槽深度以及应变采集方式的木材表面嵌筋黏结滑移试验方法。本文探究得到的试验方法可以避免木材的劈裂破坏,有效研究锚固长度、钢筋直径等黏结性能影响因素,全面探索木材与其表面嵌筋之间的黏结特性。

摘要：为研发适用于锚固碳纤维增强复合材料(CFRP)绞线的粘结式锚具,通过静载试验研究了CFRP绞线在超高性能活性粉末混凝土(RPC)中的粘结锚固性能,并基于试验结果提出了CFRP绞线在RPC中的合理锚固方式,建立了不同锚固体系的界面平均黏结强度和CFRP绞线临界锚固长度计算公式。结果表明:CFRP绞线在锚固段内的锚固布置方式对其锚固性能影响显著,将绞线在锚固段内打散后再进行单丝分散锚固可有效提高绞线的锚固效率;CFRP绞线中周围丝的扭曲形态有利于其与RPC的粘结锚固,但会使其抗拉强度有所降低;对于抗拉强度为2 470 MPa的CFRP绞线,其在抗压强度128.8 MPa的RPC中的临界锚固长度分别为120(中间单丝)、114(周围单丝)、106(分散锚固的绞线)、231mm(整束锚固的绞线);RPC中掺入体积不超过2%的钢纤维对CFRP绞线与RPC间粘结性能无明显影响。