缓粘结预应力混凝土体系省去了有粘结预应力混凝土体系的成孔、压浆工序,依靠缓凝砂浆与钢绞线、混凝土之间的粘结克服了无粘结预应力混凝土体系的预应力筋与锚具易发生疲劳的问题,是一种新型的预应力混凝土技术。硬化缓凝砂浆与钢绞线、混凝土之间的粘结性能是缓粘结预应力混凝土体系能否真正达到有粘结预应力混凝土体系的受力特点的关键。目前,国内外对缓粘结预应力筋粘结性能的研究尚处于空白。本文通过对缓凝砂浆的力学性能、缓粘结预应力钢绞线试件在静载和重复荷载作用下的粘结性能进行了试验研究和理论分析,完成的工作与获得的主要成果如下:(1)以缓凝砂浆为研究对象,研究了水胶比、胶砂比和硅灰掺量等缓凝砂浆自身参数变化对缓凝砂浆流动性和粘结硬化后的力学性能的影响,研究结果表明,缓凝砂浆凝结硬化前,流动性随着水胶比增大而增大,随着砂胶比的增大而减小,硅灰掺量提高会降低缓凝砂浆流动性,新拌缓凝砂浆的沉入度值为25~55mm时,包覆性能最佳;运用灰色关联分析的方法对缓凝砂浆凝结硬化后的力学性能影响因素进行了优势分析,得到水胶比对缓凝砂浆凝结硬化后的力学性能影响最大,胶砂比次之,硅灰掺量相对影响最小的结论。(2)通过对1组缓凝砂浆包裹的带肋钢筋和14组缓凝砂浆包裹的钢绞线试件的静载拉拔试验研究,得到缓粘结带肋钢筋拔出试件的荷载-滑移曲线为单峰曲线,缓粘结预应力钢绞线拔出试件的荷载-滑移曲线有较长的线性阶段,且几乎不存在下降段,两者存在明显差异。带肋钢筋与缓凝砂浆之间的粘结强度明显大于钢绞线与缓凝砂浆之间的粘结强度。缓粘结预应力钢绞线拔出试件的锚固失效粘结强度随着缓凝砂浆自身强度、缓凝砂浆包裹厚度、混凝土强度及波纹管的肋高与肋宽的提高而提高,随着锚固长度的增大而降低,运用数学回归的方法,给出了钢筋表面形状、缓凝砂浆力学性能、粘结介质、粘结长度、缓凝砂浆包裹厚度、波纹管类型以及混凝土强度等相关参数与锚固强度之间的数学表达式。通过对比分析,得到缓凝砂浆与钢绞线之间的粘结强度高于水泥净浆和缓粘结粘合剂,但低于混凝土和环氧树脂。(3)通过对8组,共24个锚固长度为15d的缓粘结预应力钢绞线在等幅重复荷载作用下疲劳破坏试验试验研究,得到缓粘结预应力钢绞线在重复荷载作用下疲劳破坏规律符合三阶段原则,疲劳破坏所对应的循环次数与应力水平上限相关。在进行重复荷载一定次数后的极限拉拔试验研究中,得到粘结强度退化与否与应力水平相关,应力水平上限较小时,粘结强度将发生强化,应力水平上限较大,粘结刚度和强度出现明显劣化。(4)基于静载和重复荷载作用下的试验研究结果和弹性力学理论,建立了缓粘结预应力钢绞线在静载和重复荷载作用下的幂函数粘结-滑移本构关系式,由试验数据拟合确定了幂指数α,给出粘结锚固失效强度的计算公式与缓粘结预应力钢绞线疲劳寿命预测公式。采用弹性厚壁圆筒理论,推导出缓粘结预应力钢绞线粘结-滑移理论的本构模型,确定了摩擦系数、泊松比和滑移角度,理论计算值与试验实测值具有一定的吻合性。