通过正交试验设计 ,由推出试验研究 了型钢轻骨料 混凝 土的平 均粘结强 度和局 部粘结强 度。根 据试验结果 ,拟合 了 平均粘结强度表达式 ,得到了局部粘结应力最大值和混凝土立方体抗压强 度的关系 。基 于所 得平均粘结强 度,推导 了临界锚 固长度和极 限荷载表达式 。临界锚固长度计算 中提 出了临界锚 固长度系数 ,当混凝土保 护层 厚度 、配箍率 和混凝土强度不变 时 ,不同型号工字钢临界锚 固长 度系数取值趋于一致 ,临界锚 固长度系数 的引入可用 于计算锚 固长度 的上 限值 ,并对影 响临 界锚固长度的因素进行 了探讨 。极限荷 载的理论值和试验值吻合较好 ,可用 于型钢轻骨料混凝土构件 自然粘结力估算 。 关键词 :型钢 ;轻骨料混凝土 ;粘结强度 ;临界锚 固长度 ;极 限荷 载 中图分 类号 :TU375 文献标识码 :A 文章编号 :1008—1933(2010)06—027—04 Experimentalstudyon bond stressofsteelreinforced lightweightconcrete ZHANG Jianwen .W ANG Fang (1.DepartmentofCivilEngineering,NanyangScienceandTechnologyUniversity,Nanyang 473000,China; 2.NanyangArchitecturalDesign ResearchInstitute,Nanyang 473000,China) Abstract:Based on the push—outtestsofsteelreinforcedlightweightconcretespecimens,averagebondstrength andlocal bondstrength alestudiedbyo~hogonal experimentaldesign .Accordingtothetestconsequences,equationsofaveragebondstress,relationshipbetween themaximum localbond stressand concretecubiccompression strength areproposed.The criticalanchoragelength and ultimateload functionsarederivedinresponsetotheaveragebondstress.Th ecoeficientofcriticalanchoragelengthisintroducedincalculationthe criticalanchoragelength,andmajorfactorsthatafectthecritical anchoragelengtharealsoanalyzed.Thecoefficientvariesinasmall rangefordiferentIsteelwhenconcretecover.stirrup ratioand concretestrength areconstantvalues,thenitcan be used to calculate upperlimitofcriticalanchoragelength.Theultimateloadsfrom formulas agree wellwith thetestresultsand nature bond load can be estimated bythetheoryfunction. Key words:shapedsteel;lightweightconcrete;bond strength;criticalanchoragelength;ultimateload 0 引 言 型钢混凝土粘结强度是其粘结滑移性能的一项 重要指标,国内外学者对此进行 了一些研究 ,得到了 粘结强度表 达式、相关影 响 因素 和机理 分析等 成 果¨ ,但这些成果还未完全取得一致结论 。例如, 平均粘结强度取值、极 限粘结强度影响因素、局部粘 结强度表达式 、自然粘结力估算及合理锚 固长度确 定等问题 ,还没有好 的解决。型钢轻骨料混凝土结 构是一种新型结构形式 ,具有质轻 、高强、抗震性 能 好 等优点 ,这 种 结 构 形 式 同 样 存 在 粘 结 滑 移 问题 。 目前 ,关 于型钢 轻骨 料 混凝 土 粘 结 滑移 性 能 的研 究 开展较少 ,而其粘结强度和本构关系的建立是有 限 元分析和理论分析 的关键 。为推动这种结构形 收稿 日期 :2009-04-25 作者简介 :张建文 (1973一),女 ,河 南南 阳人 ,博士 ,副 教授 ,主要 从 事结构工程 研究 。 E—mail:hnnyzjw@126.com 式在理论分析和实 际工程中的应用,需要 了解其粘 结强度及相关性能。 1 试验概况 采用正交试验设计,设计参数为锚固长度 、混凝 土强 度 、配箍率 和保 护层厚 度 ,试 件参 数 见表 1。试 件箍筋 为 HPB235,纵筋为 HRB335,型钢采用 IlO。 推出试验装置如图 1所示。 表 1 试件参数
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