植鋼錨固技術破壞機理及粘結滑移本構關系的試驗研究

王強 黃子能

摘要：隨著經濟的發展，我國的建筑事業呈現出較為蓬勃的發展趨勢，使得原本的鋼筋混凝土結構已經與時代的發展脫節。當前，一些大城市已經開始利用型鋼混凝土結構對建筑起到較為良好的加固作用。這種技術是通過一定的輔助材料將型鋼植入原本的混凝土之中。這種加固技術也呈現出較為明顯的優勢，與傳統的植入方式存在較多不同。本文針對植鋼錨固技術進行概述，簡述了其發展以及應用情況，對開展植鋼錨固技術破壞機理及粘結滑移本構關系的試驗過程進行闡述，詳細介紹了試驗中的各個環節。

關鍵詞：植鋼錨固技術；破壞機理；粘結滑移本構

前言

社會的發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在城市之中，人們對于自身的居住環境和質量提出了較高要求。傳統背景下的建筑加固技術雖然能夠具備較佳的性能，但是其已經不能與時代的發展相同步，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開始在建筑當中進行應用，對我國的建筑物建設質量起到了較為重要的促進作用。

1.植鋼錨固技術概述

植鋼技術在我國的發展時間相對較短，針對其進行的研究也相對較少。其主要是將型鋼進行相應的植入，輔助物為改性環氧樹脂[1]。在對其進行利用的過程中，具備較多的優點，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的發展作出了重要的貢獻。將型鋼植入其中，可以在應用的過程中發揮截面應該起到的現實作用，可以對整個固件起到較好的促進作用。學術界對此也抱著一定的重視態度，我國已經有專家針對其具體情況進行較為明確的研究，針對植鋼錨固技術實現的原理進行相應的判定，通過各種類型的試驗針對其內容進行較為明確的分析。

2.植鋼錨固技術破壞機理及粘結滑移本構關系的試驗

2.1試驗條件

試驗對象是鋼筋混凝土，根據試驗的需求選用本地廠家生產的混凝土進行現場灌注，需要設定為不同的強度類型，按照相關的標準，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，讓這些數據能夠在試驗中發揮作用。

2.2試驗工具

需要對試驗所需的設備進行設定，可以根據試驗當地的實際情況對其進行相應的購置。本試驗選用靜態電液伺服作動器，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計即可。

2.3試驗過程

需要應用試驗工具對植入型鋼混凝土進行拉伸試驗，需要針對不同數量的混凝土分別進行試驗。在試驗中，經過各種工具輔助，使得試驗對象出現被破壞的情況，一種是實現對象出現滑移損壞，另一種情況是試驗對象出現斷裂情況。將試驗數據進行記錄，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聯；當錨固深度較大時，鋼材的規格對滑移情況起到決定作用，同樣規格的鋼材出現的滑移狀況相同。

2.4試驗結果分析

初始的破壞狀態較為焦灼，荷載與位移之間形成關聯，滑移情況較輕。這個時期的錨固部分與混凝土會產生相互的作用力，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，滑移量開始呈現上漲趨勢。試驗的拉伸力量逐漸增強，試驗對象開始出現較為明顯的滑移現象。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，荷載出現反常下降的情況，針對其進行分析可知，出現這種情況的原因是試驗對象的鋼材受到破壞，對荷載產生了瞬間的“真空”作用，但是隨著拉伸力持續發生作用，荷載逐漸升高。此時拉伸力的抵抗對象為應力、摩擦力以及咬合力[3]。在拉伸持續的情況下，會在混凝土表面逐漸出現裂紋，并隨著試驗進程的持續逐漸增大，同時，在被破壞部位會發出相應的聲響。

除了上述情況之外，還應該從參數標準對試驗可能出現的情況進行思考。混凝土本身受到拉伸力的作用，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束試驗。這個過程中，拉伸力持續施加在混凝土之上，就會導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斷裂的情況。

2.5植鋼錨固技術破壞機理及粘結滑移本構關系

針對以上內容進行分析可知，滑移的變動情況較為明顯。通過對試驗結果進行分析可以很清晰地得出結果，在混凝土規格不同時，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聯較小，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現，植筋錨固技術在使用的過程，出現的滑移狀況相對較弱，植鋼技術則在試驗中體現出相對較大的滑移狀況。而型鋼的規格差異也會出現相應的本構關系。

3.總結

我國的社會呈現出較為良好的發展趨勢，世界各地的建筑建設都開始呈現出新的發展特點，時代發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開始在我國進行應用，植入型鋼的技術雖然起步相對較晚，但是在現實應用的過程中能夠獲得較佳表現，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，獲得相應的數據，能夠發揮出較為重要的現實意義。

參考文獻：

[1]張建文.型鋼輕骨料混凝土粘結滑移本構關系研究[J].力學與實踐，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強度及其影響因素分析[J].工業建筑，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性能試驗研究[J].工業建筑，2013（11）：134-135.