锈蚀钢筋与混凝土动态粘结性能的试验研究(3)

2008No 2郑晓燕,等:锈蚀钢筋与混凝土动态粘结性能的试验研究

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下了残余应变,且残余应变随循环次数的增加越来越大,这与卸载时反向粘结应力的作用有关。

(3)混凝土应变在荷载降为零时出现了反向应变,即混凝土外表面由受拉变为受压。很显然,卸载时,钢筋回缩使混凝土受压。

(4)滑移时程变化显示,加载端滑移量在荷载进程中存在明显的突变,突变点恰好与自由端初滑移时刻对应,说明此刻钢筋和混凝土之间的胶着力已丧失,滑移传递到了自由端;由于反向粘结应力的作用,在每一循环卸载后,都留下了残余滑移,其值随荷载进程越来越大。

其他试件也符合以上规律,只是程度不同而已。

的粘结应力分布曲线,由于卸载后加载端附近反向粘结应力的存在,粘结应力沿锚固深度的分布出现明显的双峰现象;随着荷载快速循环增加,粘结应力分布曲线在加载端变缓,加载端附近凸起的峰值逐渐平缓,尽管荷载峰值在增加,加载端小范围粘结应力反而降低,这说明,加载端粘结遭到破坏。

2 试验结果分析

2.1 粘结性能的时程分析

图7为S11试件的加载历程。基于实测的钢筋应变,拟合出加载至A点时粘结应力沿锚固深度的分布以及卸载至B点时粘结应力沿锚固深度的分布如图8所示。可以看出,荷载达到第1循环峰值时,并非整个锚深的钢筋都受力,应力传递长度仅为整个锚固长度的一半。卸载过程中,钢筋回缩时受到反向粘结应力的作用,当反向粘结应力的积累超过回缩力后,

钢筋就不再回缩。

图9 各循环荷载峰值时粘结应力分布曲线Fig.9 Distributioncurvesofbondstressatpeakloads

2.2 锈蚀程度对钢筋混凝土粘结性能的影响

为了研究动载下不同锈蚀程度钢筋的粘结性能,在A,B,C,D4组试件中选取锈蚀程度不同的4个试件(未锈S2、轻锈S8、中等锈蚀S11、严重锈蚀S5)进行比较。绘出各循环(图中为第1,2和11循环)荷载峰值所对应的粘结应力分布图,如图10,11,12所示。

从图10第1循环峰值荷载对应的粘结应力分布可以清楚地看出锈蚀对粘结性能的影响:锈蚀严重的试件,其粘结应力分布越趋均匀,应力峰值越小。随着加载卸载多次作用,粘结损伤和残余应变使得粘结应力分布与静载下的情况相比,发生了很大变化,明显呈现双峰现象,如图11,12所示。尽管如此,锈蚀程度对其影响显而易见:锈蚀程度越严重,其第1峰值越小,粘结应力传递越深,分布更均匀。

图10 第1循环荷载峰值时粘结应力分布

Fig.10 Distributioncurvesofbondstressatthepeak

valueofthefirstcycle

3 动荷载下锈蚀钢筋混凝土的粘结滑移本构关系

9C,E,I,K,P点相对应

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