沟槽和植筋新旧混凝土界面抗剪性能试验研究.docx

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摘要
本文针对混凝土结构中沟槽和植筋的新旧混凝土界面抗剪性能进行了研究。通过试验得到了新旧混凝土界面的剪切强度和滑移位移，并对其性能进行了分析和比较。结果表明，新旧混凝土界面的抗剪性能与参数有关，其中沟槽的宽度、深度和间距以及植筋的直径和数量等因素会影响其应力分布和变形情况。本文的研究结果可为混凝土结构中旧混凝土加固和修复提供理论和实践依据。
关键词：新旧混凝土界面，沟槽，植筋，抗剪性能，试验研究
Abstract
In this study, the shear performance of the interface between old and new concrete in the grooves and reinforcement joints of concrete structures was investigated. The shear strength and slip displacement of the interface between old and new concrete were obtained through experiments, and their performance was analyzed and compared. The results show that the shear performance of the interface between old and new concrete is related to the parameters. Factors such as the width, depth, and spacing of the grooves and the diameter and number of reinforcement joints will affect the stress distribution and deformation. The research results can provide theoretical and practical basis for the reinforcement and repair of old concrete in concrete structures.
Keywords: interface between old and new concrete, grooves, reinforcement joints, shear performance, experimental study
正文
1. 引言
混凝土结构中，旧混凝土的加固和修复是一项重要的工作。其中沟槽和植筋是常用的加固方式之一。沟槽可以增加新旧混凝土的连接面积和胶结面积，提高其抗剪强度；植筋则可以将新旧混凝土牢固地连接在一起，防止其产生滑移位移。然而，沟槽和植筋的尺寸和间距等参数对新旧混凝土界面的剪切性能有很大影响，因此需要进行相关试验研究。
本文旨在研究沟槽和植筋对新旧混凝土界面抗剪性能的影响，并通过试验得到新旧混凝土界面的剪切强度和滑移位移。通过对试验数据进行分析和比较，探讨新旧混凝土界面的剪切性能特点和规律。
2. 试验方法
试件制备
采用直径为150mm，高度为300mm的标准圆柱混凝土试件。先将试件分为两半，使用初凝前在旧混凝土表面开沟槽再浇筑新混凝土。开沟槽的深度为60mm，宽度为40mm，间距分别为50mm、100mm和150mm。同时在沟槽中按照不同间距和数量植筋，植筋直径为10mm。然后将试件闭合，用钢筋将其束紧，并养护28天。
试验设备
选用标准钢板剪切试验机进行试验，剪切荷载施加控制在试件上。同时还使用LVDT进行试件滑移位移的测量。
试验步骤
首先进行预加载，在试件表面施加一定荷载，预先压紧试件。然后正式加载，在试件上施加剪切荷载，记录剪切荷载-滑移位移曲线。在试验过程中，记录试件的破坏模式以及剪切强度和滑移位移等数据。
3. 试验结果与分析
剪切强度
试验结果表明，在沟槽和植筋加固的情况下，新旧混凝土界面的剪切强度明显提高。其中沟槽宽度为40mm，深度为60mm，间距为100mm时，新旧混凝土界面剪切强度最高，。植筋的直径和数量对剪切强度有影响，直径和数量越大，剪切强度越高。在同样的植筋数量和直径下，沟槽间距对剪切强度也有影响，距离越大，剪切强度越低。
滑移位移
试验结果还表明，沟槽和植筋的加固可以明显降低新旧混凝土界面的滑移位移。其中沟槽宽度为40mm，深度为60mm，间距为100mm时，滑移位移最小，。植筋的直径和数量对滑移位移也有影响，直径和数量越大，滑移位移越小。在同样的植筋数量和直径下，沟槽间距对滑移位移也有影响，距离越大，滑移位移越大。
破坏特点
试验中，新旧混凝土界面的破坏形态主要分为以下三种：(1) 沟槽剥落破坏；(2) 沟槽剥离和植筋断裂破坏；(3) 沟槽剥离和植筋拉断破坏。实验表明，植筋的数量和直径越大，破坏形态越接近于拉断破坏。
4. 结论
通过试验研究，本文得出了以下结论：
(1) 沟槽和植筋能够有效提高新旧混凝土界面的抗剪性能，剪切强度和滑移位移均得到了改善。
(2) 沟槽的宽度、深度和间距以及植筋的直径和数量等参数对新旧混凝土界面的抗剪性能有显著影响，应当根据具体情况进行选择和设计。
(3) 在相同沟槽间距和植筋数量和直径下，破坏形态越接近拉断破坏，说明破坏前出现的滑移位移越小。
(4) 本文的研究结果可为混凝土结构中旧混凝土加固和修复提供理论和实践依据。
参考文献
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