钢筋与混凝土高温粘结性能研究-防灾减灾工程及防护工程专业论文.docxVIP

摘 要 钢筋与混凝土的高温粘结性能研究是结构构件高温下极限承载力、 高温后残余承载力以及构件修复加固的基础。本文结合湖南省科技计划 重点项目“钢筋混凝土结构火灾反应全过程分析与仿真研究(06FJ2002) 对钢筋与混凝土高温下和高温后粘结损伤机理及影响因素进行了分析 和研究。论文的主要工作如下： (1)应用灰色系统理论中灰关联分析数学模型，定量分析了前人 粘结．滑移的试验数据，并对影响粘结性能的主要因素进行了研究。分析 表明，影响极限粘结强度的因素依次为混凝土强度、钢筋直径、混凝土 保护层厚度、锚固长度。由于火灾高温将显著影响混凝土的强度，也将 显著影响钢筋与混凝土高温粘结性能。这为高温钢筋混凝土粘结．滑移试 验中需考虑的主要因素提供了重要依据。 (2)利用损伤力学方法分析了高温下和高温后钢筋与混凝土界面 粘结性能的劣化情况，建立了高温下和高温后钢筋混凝土界面损伤模 型，得到了损伤演变方程和考虑损伤的粘结滑移本构方程，分析了高温 下和高温后界面损伤及损伤演化机理，对不同温度下界面损伤的发展情 况进行了比较分析。 (3)利用ANSYS有限元软件建立了拉拔试验的模型，通过高温下 试验数据和计算值的对比证明了分析方法的可行性。对影响高温后粘结 性能的两个主要因素混凝土强度和钢筋直径进行了分析。分析表明，在 温度相同时，在钢筋与混凝土粘结滑移较小时，混凝土强度对粘结性能 影响不显著，而钢筋与混凝土粘结滑移增加时，混凝土强度影响越来越 大；随着温度的升高，混凝土强度对极限粘结应力的影响逐渐减小，对 极限滑移的影响逐渐变大；钢筋直径对钢筋与混凝土高温粘结性能的影 响与混凝土强度的影响类似。 论文得到的钢筋与混凝土的高温粘结性能研究的相关结论对结构 构件抗火设计和火灾后加固具有一定的指导意义。 关键词 高温，钢筋混凝土，粘结滑移，损伤，有限元分析  ABSTRACT An understanding of bonding performance between steel bar and concrete is the prerequisite for research of concrete’S ultimate bearing capacity under high temperature，residual bearing capacity after high temperature and the structural member’S repair and strenthening．Based on Hunan province science and technology key item，the entire process analysis and simulation research about reinforced concreteframe structure underfire (06FJ2002)，the paper mainly studies damage mechanism and influencing factors on the bonding performance between steel bar and concrete under and after high temperature．The main contents are as follows： (1)Based on the grey correlation mathematics model of the grey system theory,the previous test data of bond—slip is analyzed quantitatively,and then the main influencing factors on bonding performance are researched． The results indicate that the subsequent key influencing factors are concrete strength grade，diameter size of steel bar,protective coating thickness of the concrete and anchorage length．Because the high temperature affects the concrete strength significantly,it also affects bonding performance between steel bar and concrete under and after high temperature．