论文部分内容阅读
HRB600级高强钢筋作为一种新型建筑材料,其具有高强度、延性好等诸多优点,将HRB600级钢筋应用在实际中可以节约钢材,减少污染物的排放,保护环境,还可以使结构自重减轻,便于施工。目前我国关于HRB600级钢筋的使用极少,在用钢水平上与发达国家还有很大的差距。鉴于HRB600级钢筋具有诸多优点以及我国低的用钢水平的现实国情,促使倡导高强钢筋在实际工程中的广泛应用是必然趋势,研究高强钢筋与混凝土的协同工作问题对实现高强钢筋在实际中的应用具有重要意义。钢筋与混凝土作为两种不同形态的材料,因具有相近的线膨胀系数可以共同工作,但要使钢筋混凝土结构正常安全工作,必须具有牢固可靠的粘结锚固性能。本文用试验与有限元分析相结合的方法围绕HRB600级钢筋与混凝土协同工作问题展开了一系列研究。通过制作了10组30个棱柱体试件对其进行拉拔试验探索了混凝土强度、保护层厚度、粘结锚固长度、配箍率等因素对HRB600级钢筋与混凝土间粘结锚固性能的影响;基于棱柱体拉拔试验利用有限元软件对其进行分析计算,然后与试验结果进行对比分析;分析了考虑粘结滑移时钢筋强度、混凝土强度、保护层厚度、钢筋直径等因素对HRB600级钢筋混凝土梁力学性能的影响,通过在混凝土单元与钢筋单元的耦合节点处引入Combin39单元来考虑粘结滑移。研究结果表明:混凝土强度越高的试件的极限粘结强度越大;保护层厚度越大的试件,其极限粘结强度越大;相对锚固长度越小,极限粘结强度越大;配箍率越大,试件的极限粘结强度越大。邵卓民等提出极限粘结强度计算公式以及徐有邻等提出的粘结滑移本构关系对于HRB600级钢筋依然具有一定的适用性。等体积代换时,HRB600级钢筋混凝土梁极限承载力大于HRB400级钢筋混凝土梁;等强度代换时HRB600级钢筋混凝土梁与HRB400级钢筋混凝土梁极限承载力近似相等,保证钢筋根数不变的代换方法优于改变钢筋数量的代换方法。保护层厚度相对较大的试件的极限承载力相对小一些;混凝土强度越高的试件的极限承载力越大。