超高性能混凝土与普通混凝土植筋界面抗剪性能研究

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超高性能混凝土(UHPC)具有高强、高耐久性等优点,当采用UHPC对既有结构进行加固修补时,能够克服普通混凝土(NC)易开裂、耐久性差、截面大等缺陷,在结构加固领域应用前景广阔。新老混凝土界面是加固结构的薄弱部分,在实际工程中,往往采用植筋的方式以提高粘结面的抗剪性能。因此本文首先采取不同界面处理方式进行了既有NC-后浇UHPC粘结界面30°斜剪试验,其次重点研究了既有NC-后浇UHPC植筋界面抗剪性能,并结合试验数据及相关规范,提出了UHPC-NC植筋界面抗剪承载力计算公式,进而为UHPC的应用提供一定的理论基础和应用依据。本文主要研究内容如下。(1)进行了既有NC-后浇UHPC粘结界面30°斜剪试验,考察了不同的处理方式如凿毛、刚刷、凿毛+刻槽界面的破坏形态,并分析了界面粘结强度;(2)进行了既有NC-后浇UHPC的植筋界面Z型直剪试验。分析了基体混凝土强度、界面植筋率、钢筋埋深对界面抗剪强度的影响,寻找最优界面植筋率及钢筋在UHPC侧最佳埋深;讨论了界面的抗剪强度及破坏形式;绘制了植筋界面粘结-滑移曲线以及界面受剪钢筋的荷载-应力曲线,并提出了UHPC-NC植筋界面粘结-滑移模型;(3)对UHPC-NC植筋界面抗剪机理进行了分析,研究了UHPC-NC植筋界面抗剪承载力的组成,推导了UHPC-NC植筋界面抗剪强度理论公式,并结合本文试验结果,验证此理论公式的准确性;(4)总结了已有的新旧混凝土界面抗剪承载力规范公式,并分别计算试验中UHPC-NC植筋界面抗剪承载力规范值,与本文试验结果对比、分析误差;最后提出了UHPC-NC植筋界面抗剪承载力计算公式。
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