沟槽和植筋新旧混凝土界面抗剪性能试验研究

【摘要】沟槽带植筋的新旧混凝土界面是一种新型的界面结构,可以有效地增加混凝土界面抗剪能力。佛开高速公路上某一桥梁采用新增预应力法加固时,其新旧混凝土粘结的界面处理就采取设置沟槽带植筋的方法。然而,目前我国还没有有关沟槽带植筋界面抗剪承载力计算的规范,因此开展对新旧混凝土界面抗剪性能的研究,具有重要的社会意义和显著的经济效益。本文根据不同的新旧混凝土界面处理方式,制作了12种不同参数试件,每种制作2个试件,共24个,设置了不同界面处理方式,主要试验参数包括界面处理方式,沟槽尺寸和植筋直径。对新旧混凝土试件进行静力荷载试验。从承载力、剪切滑移、混凝土应变、破坏形态等方面对界面抗剪的影响进行分析研究,在以下几个方面取得了进展：(1)试验结果表明：沟槽可以有效地提高新旧混凝土的抗剪性能,随着槽宽的增大,抗剪能力也随之增大,其抗剪能力能达到整体试件的65%-75%,试件破坏具有明显的脆性破坏特征,键齿最终被剪断破坏；植筋可以增加界面的延性,且抗剪能力随植筋率的增大而增大,其抗剪能力能达到整体试件的48%-64%,沟槽带植筋的试件不仅提高了界面抗剪能力,同时由于植入钢筋的缘故,也增加了界面的延性,其抗剪能力达到整体试件的72%,试件最终键齿被剪断,钢筋达到屈服；(2)总结已有学者提出的混凝土界面抗剪承载力理论公式,分别计算凿毛法试件、沟槽法试件和植筋法试件的抗剪承载力,并对计算所得的理论值和试验值进行比较,从对比结果可看出凿毛法处理的试件可用该小节公式三计算,计算值与实验值之比为1,沟槽法处理试件可用该小节公式一计算,计算值与实验值之比为73%-85%,植筋法建议采用该小节的计算公式二或三,计算值与试验值的比值在83%-90、88%-98%；(3)美国AASHTOLRFD公式给出了整体植筋试件和凿毛植筋试件及无凿毛植筋试件的界面抗剪承载能力计算公式,关于沟槽带植筋试件的界面抗剪承载能力计算无提及,从实验结果分析计算后推导出沟槽带植筋界面承载能力的计算公式关于c和μ的建议取值,c=340,μ=1.2。(4)上述研究成果对新旧混凝土界面的抗剪承载能力做了近一步研究,表明沟槽带植筋界面的新旧混凝不但可延迟试件产生裂缝,且带有明显的延性特征,改善了新旧混凝土界面的粘结质量和整体性,具有一定的学术价值和工程适用价值。
【作者】江志伟；
【导师】姜海波；
【作者基本信息】广东工业大学，建筑与土木工程，2014，硕士
【关键词】新旧混凝土；沟槽法；植筋法；抗剪性能；

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