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新旧混凝土组合试件收缩性能的试验研究
| 论文题名： | 新旧混凝土组合试件收缩性能的试验研究 |
| 关键词： | 桥梁工程;新旧混凝土组合结构;粘结机理;约束收缩 |
| 摘要： | 既有混凝土结构维修、加固及改造后均形成新旧混凝土组合结构，新旧混凝土龄期差导致的不均匀收缩效应使新建部分混凝土结构的抗拉和新旧混凝土结构结合面的抗剪更加趋于不利，正确分析不均匀收缩效应的前提是正确掌握新旧混凝土约束收缩发展规律的确切掌握。然而，由于新旧混凝土间粘结和收缩机理复杂，影响因素众多，国内外关于试件尺寸和粘结面处理方式对新旧混凝土约束收缩影响的相关研究较为鲜见。 本文针对不同尺寸和界面处理方式新旧混凝土组合试件约束收缩的发展规律，依托国家自然科学基金“既有混凝土桥梁加宽改造设计的基础理论研究”，完成了以下工作: (1)综述了国内外的相关研究成果，在新旧混凝土粘结机理方面，介绍了粘结模型的种类及发展历程，据此对新旧混凝土层间作用力及破坏机理进行了讨论，总结了影响粘结性能的重要因素并提出增强粘结性能的相关措施;在混凝土收缩机理方面，总结了收缩的类型及主要影响因素，重点讨论了干燥收缩机理。 (2)通过对6组新旧混凝土组合试件和3组自由收缩试件180天的收缩应变观测，得到不同尺寸和粘结面处理方式试件的收缩发展规律。试验结果表明:混凝土间的约束作用使组合试件新混凝土自由边侧受压、粘结面侧受拉;相较于自由收缩，组合试件新混凝土自由边处应变值平均增大12％，粘结面处应变值平均减小48％;混凝土的自由收缩和约束收缩值均随试件理论厚度的增大而减小，新旧混凝土间的约束程度越大，新混凝土靠近自由边位置的应变值越大，靠近粘结面的应变值越小，旧混凝土的应变值也越大。 (3)根据当量温差法和按龄期调整有效模量法，建立了考虑新旧混凝土界面间连接刚度的约束收缩有限元模型，模型计算结果与试验结果吻合良好。对新旧混凝土约束收缩效应进行了参数分析，结果表明:新混凝土徐变系数由0.5增大到3.0时，新混凝土最大拉应力减小了48.7％;粘结面单位面积刚度小于105kN·m-1/m2时组合试件接近于自由收缩状态，在106～108kN·m-1/m2范围应力变化较大，大于109kN·m-1/m2时组合试件接近于完全粘结状态;与新旧混凝土强度比由0.6增大到1.2时，旧混凝土最大拉应力和粘结面最大剪应力分别减小了25％和17％。 |
| 作者： | 黄晓杰 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 方志 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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