盐冻对钢筋混凝土黏结应力分布特性的影响

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发布时间：2021-09-03

资料介绍

盐冻对钢筋混凝土黏结应力分布特性的影响
徐港1l2，潘琪1I2，张小龙。谢晓娟
(1．三峡大学土木与建筑学院，湖北宜昌443002；2．三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心，湖北宜昌443002)
摘要：试验研究了盐冻融循环作用对钢筋与混凝土间黏结应力分布特性的影响。通过快速冻融循环试验，对7组共21个试件
分别进行了0、15、30、45、60、70、80次的盐冻融循环作用，采用中心拉拔试验，通过对试件中钢筋内贴应变片数据的采集，测得黏结
区段内钢筋的应变值，基于数值计算得到不同冻融次数作用后相应区段内钢筋混凝土间的黏结应力分布。结果表明：随着盐冻次数
的增加，钢筋混凝土间的黏结应力传递速率逐渐减慢；随着盐冻循环作用次数的增加，黏结应力分布形式发生改变，应力峰值由加载
端逐渐向自由端移动；盐冻作用使混凝土中变形钢筋肋的楔作用逐渐退化，随冻融损伤程度增加，变形钢筋与混凝土间的黏结性能
趋于向光圆钢筋与混凝土间的黏结作用转变。
关键词：钢筋；盐冻循环；黏结应力；耐久陛
中图分类号： TU528．01 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2014)12—0049—04
Efect of deicer—frosting cycles on the bond stress distribution between reinforcement and concrete
XUGang ，PANQi ，ZHANGXiaolong ，XIEXiaojuan
(1．College ofCivilEngineering andArchitecture，ChinaThreeGorgesUniversity，Yichang443002，China；2．CollaborativeInnovation
Center for Geo．hazards and Eco·Environment in Three Gorges Area，Yichang 443002，China)
Abstract ： It studied the effect of deicer—frost cycles on bond stress distribution between steel bar and concrete by experiments．After
0，15，30，45，60，70，80 fast deicer·frosting cycles，the axial pull—out experiments were caried out for 7 groups，namely 21 specimens．In
order to measure steel bars strain ofbond section accurately，bars were instrumented with strain gauge placed in a machined axial cavity．
Based on numerical calculation，the bond stress betw een steel bars and concrete in the corresponding section under diferent times of de—
icer—frost cycles carl be obtained．The test results show that the more freezing—thawing cycles number is，the slower the bond stress between
steel bar and concrete transfers；with the increase of freezing—thawing cycles number，the distribution of bond stress changes，the position
of bond stress peak moves from the loading end to free end．Salt-frost action has weak ened the wedge action of deformed bar’S rib．As the
injury of freezing-thawing increases，the cohesiveness between deformed bars and concrete tends to the cohesiveness between plain bars
and concrete．
Key words；： reinforcement；deicer-frosting cycles；bond stress；durability
0 引言
寒冷地区撒除冰盐的道路、桥梁以及海边建筑物经常
会遭受到非常严重的盐冻破坏，盐冻作用不仅会降低混凝
土的抗力性能，而且破坏钢筋与混凝土间的黏结性能，导
致钢筋混凝土构件不能够正常受力，从而影响到混凝土构
件和结构的正常使用性能和安全性能。虽然已有不少学者
对冻融循环后钢筋与混凝土的黏结性能展开过研究【，但
多基于对平均黏结应力劣化特性的研究，对冻融循环后黏
结应力沿钢筋锚固长度变化特性的研究鲜见报道，而这却
是建立黏结一滑移本构关系的前提。为此，本研究通过钢筋
开槽后内贴应变片来测得在加载试验过程中，沿钢筋黏结
锚固长度不同位置处的钢筋应变。通过计算相邻两点应力
收稿日期：2014_o5_20
基金项目：国家自然科学基金资助项目(51109121，51379111)
差的方法得到钢筋与混凝土间的黏结应力，对盐冻作用后
钢筋与混凝土问黏结应力分布规律给予初步探讨。
1 试验概况
1．1 试件设计
本研究采用中心拉拔试验，试件尺寸为100 mmx
100mmx200rain，中心埋置直径为20InlTl的HRB335螺纹钢
筋。同期伴随浇筑6组混凝土抗压强度标准立方块150 mmx
150 mmxl50 nl／n和1组混凝土冻融标准试件100 mmx
100 mmx4OOmm，均作为相关盐冻循环参数的获取依据。为
了消除加载时局部挤压的影响，在加载端和自由端分别设
置30 mm的硬质PVC套管，形成钢筋与混凝土问的无黏结
区，即有效黏结长度为140 mm，具体设计详图如图1所示。