型钢混凝土试验

实验李红，姜维山型钢与混凝土粘结本构关系的试验研究西北建筑工程学院学报，1995，16-22（通过实验得出粘结滑移本构关系）r=-=g, I弋口绅讪 Il “ Jfl-如 Fl一/图 1 试件配筋及加载图图 2 拟梁式拔出试件加载装置图G.ndta nH*W*Uj1. 考虑参数 混凝土的强度等级、混凝土保护层厚度、配箍率以及纵向配筋率。采用统一 锚固长度 300mm。2. 试验构件及试验方法制作 17 个试件，采用拟梁式拉拔试验。图 1、2，表 1。2. 测试内容 第一部分为试件内部型钢的应变测试。具体方法为：沿钢板纵向开槽，每隔50mm 连续贴应变片，用环氧树脂封平，引出导线。 第二部分为试件外部有关因素的测试。具体方法为：电子百分表分别设置在 加载端和自由端来测混凝土和型钢的相对滑移，加载端的电子位移计与 X-Y 函 数仪相连接。试件编号暁強度等级 / mm纵筋髯sP知B101Cm302Di0/1.1%/110L02C3J30210Z11%/1J0103J303010/11%/101(Z柑30MID/11%/10105302(010/1.1%/1101 H102*10/11%/沖-1- 12Gm202*10/LI临/961- 134025,25时取”匸6出；匸叮7贞jff 0,6251弘洌,01727时尿叶期17 2?5. 本构关系（1）T - s的本构关系：粘结锚固本构关系是描述锚固长度内每一点局部粘结应力和该处滑移的关系，上表中的特征粘结强度值是指沿锚固长度的平均粘结强度，不能反映锚固长度内每一点的的局部粘结应力大小。因此将统计回归得到 的特征强度和特征滑移值关系式申（s）表示出来，作为T s的基本模式；同时 考虑锚固长度粘结应力与滑移关系的变化，用屮（x）来表示。p =申（s y 戈 ）（2）厂-s基本模式极限残余内裂T s基本模式曲线形状k +k $ + 上 /“能）二 |_上述式子为平均值。（X独）微翩阶阶级中野J 滑移段（屮Y忙）下障段残余段a0.5-0209JU04(iiE7干同点的工羌系.間线图8同X下的LX艾系（!线才：120 mm. R： J = OJjf mail C: j=0 45 mm4. -YJlSiTim/?：貝=225 mrt r： s= nsnimf匸 A = 13?-邢州 X = 75 imm /： x = 25 mmj/ 711111（3）位置函数屮（x）当X大约在75240mm之间时，工值变化不太大，但最大值大约为平均强度的1.25倍。最后用三段函数来近似工-s关系变化的比例关系。 - 0,2&叹 (k20J x / /a C 0.S0.8x/( I-43X)4 血I 71.259U/J - 28.213试验二李红，马红宝，潘皓.T型钢与混凝土粘结强度的实验研究.西安建筑科技大学学报：自然 科学版，2008，40（3）（统计回归得到混凝土特征粘结强度和特征滑移值的计算公式，与试验对比，建立型钢混凝 土平均粘结强度-加载端滑移本构关系的数学模型）1. 考虑参数混凝土强度、混凝土保护层厚度、横向配箍率2. 试验构件及试验方法制作 8 个试件，推出试验。图 1、表 1。(a-) Section o IspecimenpulxuM tesad-c nd 一曰年怕Ng.displ 刊ccuucnLmetaIS I 试件示意IS及试件办峨樓型i l：- I Kerf Ln口 of spe rime ns- an.d mrid.1 p ualr o-ut I esE表1谊件卷数T sb. J Panara eierof tie pp-RrimerwNo d umiRiis(jmirfle“叶勒ihEmbedikd length dT ihr Sd uni stfifil/ Ml irlThkikiitss of仞】wrf：饶 仅柑/nuitConfiguralhn of the stirrnpT ranw+ewe jitirrup rtki/%Stl ratn/%Ar C25Z5fl1(X1l.fi2(3025010(1l.fiAr3(3525010(11.6J(30250502.0(3025015(11.2Crl(30250IW甲廡旳0.381.6Gr2(3025010(1馳1000. 19l.fiCr3(302501(X1与眶2C0o.rel.fi3. 粘结滑移本构模型Bbffi 3 典型JS曲线ISFig：. 3 T ypinaL PS t citrve4. 主要结论（1）根据加载端荷载-滑移曲线分布规律，将型钢混凝土推出试验的加载过程 分为四个阶段：初始阶段、滑移破坏阶段、下降段、残余段，相应的定义三个特 征荷载、三个特征粘结强度以及三个特征滑移（平均值）。（2）考虑三个因素，统计回归出三个特征粘结强度以及相应的特征滑移值的 计算公式，并由公式求的计算值，与实验值进行对比，二者符合较好。（3）利用数学表达式简化描述粘结滑移曲线的四个阶段。实验三 刘灿，何益斌劲性混凝土粘结性能的试验研究湖南大学学报：自然科学版， 2002，29 （3），168-173（试验分析混凝土强度等级对混凝土粘结性能的影响，提出翼缘外表面粘结应力最大值与混 凝土强度的建议关系式）1. 考虑参数混凝土强度2. 试验构件及试验方法6 个试件，压出试验。羔1试件歩数羔试件编号匚宇钢型号殓强度才爲MFa试件尺寸卩冥h X/VmnL1娜IQ20.59250 X 350 X 50040011020.59250X 350 X 5M54M110H5250X 350 5fM340011039.55250 X 350 X 500440011039. SJ250 X 3曽 x 530011070.22250 X 350 、4006300im7A.22250 X 350 X 4W3. 试验结果表2试验结果试杵号毗强度/=/ M九破坏荷醸円kN捷大平均詰皓应力 JU旳120.593602. 02220.594002. 24339.35442. 434第一裁4J02. 41570.224603 一 416?0.225KI3一 704. 结论通过实验分析，随着混凝土强度的提高，粘结应力也随之提高。对试验数据进行分析，发现翼缘外表面粘结应力最大值与混凝土强度的关系式为T = 0.08 f + 0.4，张誉等的试验结果分析中，取T = 0.09 f + 0.1，Charles W maxcumaxcuRoeder的试验结果分析中，取t= 0.09 f，考虑到试验数据的离散性，本文建maxc议一个公式t= 0.09 f。maxcu型钢粘结应力沿粘结长度方向成指数分布，另外沿型钢截面周长粘结应力并 不是常熟，其中翼缘外表面的粘结应力约为腹板表面和翼缘内表面粘结应力的 1.5 倍。试验四赵根田，李永和型钢混凝土的极限粘结强度试验研究建筑结构，2008，38（7），110-112 （提出型钢翼缘和腹板处的粘结应力分布模式及极限粘结强度的计算公式）1. 考虑参数截面尺寸、粘结长度、混凝土强度等级、保护层厚度、配箍率2. 试验构件及试验方法11 个试件，短柱试验。3. 主要强度关系型钢截面局部最大粘结应力与混凝土强度的关系型钢极限粘结强度实际极限粘结力4. 主要结论（1）型钢表面的粘结应力沿长度方向呈指数分布，沿型钢截面周长的粘结应 力也不是常数，其中翼缘表面的粘结应力和腹板表面粘结应力应满足关系式。2）混凝土等级越高，粘结应力越大，混凝土保护层厚度越大，极限粘结强 度越大，但有界限，并不是越大越好。配箍越密，残余粘结力越大，下降段越平 缓。（3）型钢受压时的横向膨胀是导致构件粘结劈裂破坏的主要原因。