型钢-钢纤维混凝土黏结失效及界面损伤分析

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为了解决型钢混凝土结构中型钢与钢筋相互干扰、混凝土浇筑困难等施工难题,将型钢混凝土结构中的钢筋笼全部替换成钢纤维,形成了无配筋的型钢-钢纤维混凝土组合结构。型钢与钢纤维混凝土的黏结性能是保证两种材料共同工作的基础,通过16个试件的标准推出试验,研究了在不设置钢筋笼的情况下型钢与钢纤维混凝土之间的黏结性能与界面损伤全过程。分析了黏结应力-滑移曲线,给出了多个特殊点的具有代表性的表面裂缝分布,并借此反映了整个试验过程中裂缝发展历程。加载端的滑移始终领先于自由端,加载端曲线与自由端曲线始终存在一定的差异性。曲线的差异性反应了加载端与自由端受力并不同步,也反映出型钢与钢纤维混凝土界面的黏结受力并不均衡。名义黏结强度的下限随钢纤维混凝土保护层厚度的增大而线性增长,名义黏结强度的上限则表现出曲线形增长的规律,并在保护层厚度达到120mm时交汇于一点。保护层越厚,界面在试验中后期的损伤发展越缓慢,钢纤维混凝土对型钢的握裹作用可以延缓界面的相对滑动,减缓损伤积累。黏结长度越大的试件,受力过程中界面能够储存更大的弹性变形能,损伤变量的增长速率低于黏结长度较小试件。
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