植鋼錨固技術(shù)破壞機理及粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系的試驗研究

王強 黃子能

摘要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國的建筑事業(yè)呈現(xiàn)出較為蓬勃的發(fā)展趨勢，使得原本的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)與時代的發(fā)展脫節(jié)。當(dāng)前，一些大城市已經(jīng)開始利用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)對建筑起到較為良好的加固作用。這種技術(shù)是通過一定的輔助材料將型鋼植入原本的混凝土之中。這種加固技術(shù)也呈現(xiàn)出較為明顯的優(yōu)勢，與傳統(tǒng)的植入方式存在較多不同。本文針對植鋼錨固技術(shù)進行概述，簡述了其發(fā)展以及應(yīng)用情況，對開展植鋼錨固技術(shù)破壞機理及粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系的試驗過程進行闡述，詳細介紹了試驗中的各個環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：植鋼錨固技術(shù)；破壞機理；粘結(jié)滑移本構(gòu)

前言

社會的發(fā)展使得人們的生活水平不斷提高，各種類型的建筑物也開始出現(xiàn)在城市之中，人們對于自身的居住環(huán)境和質(zhì)量提出了較高要求。傳統(tǒng)背景下的建筑加固技術(shù)雖然能夠具備較佳的性能，但是其已經(jīng)不能與時代的發(fā)展相同步，難以達到人們對建筑物堅固程度的需求。因此，各種新型的加固技術(shù)開始在建筑當(dāng)中進行應(yīng)用，對我國的建筑物建設(shè)質(zhì)量起到了較為重要的促進作用。

1.植鋼錨固技術(shù)概述

植鋼技術(shù)在我國的發(fā)展時間相對較短，針對其進行的研究也相對較少。其主要是將型鋼進行相應(yīng)的植入，輔助物為改性環(huán)氧樹脂[1]。在對其進行利用的過程中，具備較多的優(yōu)點，使得其能夠在建筑物中起到較好的加固性能，對于我國的建筑事業(yè)的發(fā)展作出了重要的貢獻。將型鋼植入其中，可以在應(yīng)用的過程中發(fā)揮截面應(yīng)該起到的現(xiàn)實作用，可以對整個固件起到較好的促進作用。學(xué)術(shù)界對此也抱著一定的重視態(tài)度，我國已經(jīng)有專家針對其具體情況進行較為明確的研究，針對植鋼錨固技術(shù)實現(xiàn)的原理進行相應(yīng)的判定，通過各種類型的試驗針對其內(nèi)容進行較為明確的分析。

2.植鋼錨固技術(shù)破壞機理及粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系的試驗

2.1試驗條件

試驗對象是鋼筋混凝土，根據(jù)試驗的需求選用本地廠家生產(chǎn)的混凝土進行現(xiàn)場灌注，需要設(shè)定為不同的強度類型，按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，對于澆筑成形的混凝土需要進行一個月時間的成型期，使用之前需要對成型的混凝土進行必要的檢查，確保其能夠符合試驗需要。同時，需要對試驗中的型鋼尺寸、混凝土的強度層級以及錨固深度進行記錄，讓這些數(shù)據(jù)能夠在試驗中發(fā)揮作用。

2.2試驗工具

需要對試驗所需的設(shè)備進行設(shè)定，可以根據(jù)試驗當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況對其進行相應(yīng)的購置。本試驗選用靜態(tài)電液伺服作動器，試驗還需使用千斤頂對試驗進行必要的輔助，DFG-1257型號電阻應(yīng)變荷重傳感器，和DFT位移傳感器[2]。在試驗的過程中，需要運用夾具，此工具必須前往市場購置，僅需按照試驗要求進行設(shè)計即可。

2.3試驗過程

需要應(yīng)用試驗工具對植入型鋼混凝土進行拉伸試驗，需要針對不同數(shù)量的混凝土分別進行試驗。在試驗中，經(jīng)過各種工具輔助，使得試驗對象出現(xiàn)被破壞的情況，一種是實現(xiàn)對象出現(xiàn)滑移損壞，另一種情況是試驗對象出現(xiàn)斷裂情況。將試驗數(shù)據(jù)進行記錄，針對其進行分析可知，試驗對象受到的損壞程度與錨固深度存在較為重要的關(guān)聯(lián)；當(dāng)錨固深度較大時，鋼材的規(guī)格對滑移情況起到?jīng)Q定作用，同樣規(guī)格的鋼材出現(xiàn)的滑移狀況相同。

2.4試驗結(jié)果分析

初始的破壞狀態(tài)較為焦灼，荷載與位移之間形成關(guān)聯(lián)，滑移情況較輕。這個時期的錨固部分與混凝土?xí)a(chǎn)生相互的作用力，對二者形成較強的集合力，與拉伸試驗的工具進行對抗，將大幅外力進行中和。

在上述情況持續(xù)一定時間之后，荷載的增高變化情況開始放緩，滑移量開始呈現(xiàn)上漲趨勢。試驗的拉伸力量逐漸增強，試驗對象開始出現(xiàn)較為明顯的滑移現(xiàn)象。但是，此時二者之前的作用力仍然存在，對拉伸力仍然繼續(xù)進行抵抗，如果拉伸力一旦超過試驗對象的承受范圍，便會使得其之前的作用力失去作用。在作用力失去作用的初始階段，荷載出現(xiàn)反常下降的情況，針對其進行分析可知，出現(xiàn)這種情況的原因是試驗對象的鋼材受到破壞，對荷載產(chǎn)生了瞬間的“真空”作用，但是隨著拉伸力持續(xù)發(fā)生作用，荷載逐漸升高。此時拉伸力的抵抗對象為應(yīng)力、摩擦力以及咬合力[3]。在拉伸持續(xù)的情況下，會在混凝土表面逐漸出現(xiàn)裂紋，并隨著試驗進程的持續(xù)逐漸增大，同時，在被破壞部位會發(fā)出相應(yīng)的聲響。

除了上述情況之外，還應(yīng)該從參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)對試驗可能出現(xiàn)的情況進行思考?；炷帘旧硎艿嚼炝Φ淖饔?，如果其錨固深度較淺，就會使得其在試驗的過程中在拉伸力沒有達到荷載最高值的時候便會結(jié)束試驗。這個過程中，拉伸力持續(xù)施加在混凝土之上，就會導(dǎo)致其本身的相互作用力以及咬合力失去作用，此時的荷載也出現(xiàn)較為明顯的降低趨勢。最后，混凝土中的型鋼會被拉出并逐漸出現(xiàn)斷裂的情況。

2.5植鋼錨固技術(shù)破壞機理及粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系

針對以上內(nèi)容進行分析可知，滑移的變動情況較為明顯。通過對試驗結(jié)果進行分析可以很清晰地得出結(jié)果，在混凝土規(guī)格不同時，各組試驗之間的滑移情況基本沒有明顯差別，證明滑移與混凝土的關(guān)聯(lián)較小，這種情況也同樣適用于錨固深度之中。在進行研究時可以發(fā)現(xiàn)，植筋錨固技術(shù)在使用的過程，出現(xiàn)的滑移狀況相對較弱，植鋼技術(shù)則在試驗中體現(xiàn)出相對較大的滑移狀況。而型鋼的規(guī)格差異也會出現(xiàn)相應(yīng)的本構(gòu)關(guān)系。

3.總結(jié)

我國的社會呈現(xiàn)出較為良好的發(fā)展趨勢，世界各地的建筑建設(shè)都開始呈現(xiàn)出新的發(fā)展特點，時代發(fā)展要求建筑物的堅固程度必須增強，因此，各種針對建筑物進行的加固技術(shù)開始在我國進行應(yīng)用，植入型鋼的技術(shù)雖然起步相對較晚，但是在現(xiàn)實應(yīng)用的過程中能夠獲得較佳表現(xiàn)，通過試驗，利用各種器材，針對植入型鋼的混凝土材料進行分析，獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)，能夠發(fā)揮出較為重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻：

[1]張建文.型鋼輕骨料混凝土粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系研究[J].力學(xué)與實踐，2012（05）：145-146.

[2]陳宗平，陳宇良，鄭華海，薛建陽.型鋼-再生混凝土界面粘結(jié)強度及其影響因素分析[J].工業(yè)建筑，2013（09）：124-125.

[3]陳宗平，徐金俊，黃開旺，蘇益聲.高強鋼筋與再生混凝土界面粘結(jié)性能試驗研究[J].工業(yè)建筑，2013（11）：134-135.