钢筋网对后植筋拔出法检测混凝土板强度影响的技术研究

摘要

混凝土质量直接决定了工程结构的性能，随着工程结构的日趋复杂，对混凝土质量的检测也变的愈发重要。常用的混凝土检测方法主要有回弹法、钻芯法、拔出法等，本文研究的主要内容是钢筋网对后植筋拔出法检测混凝土板强度的影响，其基本原理同后装拔出法相似，不同的是后植筋拔出法在锚固件和混凝土之间采用的是高强度且能快速固化的粘结剂粘结，该粘结剂的粘结强度满足拔出试验的要求，能够保证拔出试验的破坏源于混凝土的受拉破坏而非锚固件的粘结破坏。同时该方法很好的克服了预埋拔出法的检测周期长和后装拔出法操作过程复杂的不足，为现浇混凝土现场检测技术提供了又一便捷和具有理论指导意义的新方法。
　　本试验采用土木学院实验室提供的原材料，设计并制作了两种强度(C30、C45)的混凝土板，每种强度考虑六种不同的配筋情况（无钢筋、(φ)10@200、(φ)10@150、(φ)10@120、(φ)10@100、(φ)10@80）。以GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法》、JGJ/T23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》为依据，开展了以下研究工作:
　　1.对混凝土板进行了后植筋拔出试验、回弹试验、抗压强度试验，记录了相应的试验数据，观察和描述了后植筋拔出试验的破坏过程。
　　2.对试验数据进行对比和回归分析，对比分析不同钢筋网间距对极限拔出力的影响。
　　3.对混凝土板的上表面和侧面进行了对比回弹试验，由于对上表面回弹时回弹能量的损失导致了回弹法检测混凝土强度的误差增大，验证了JGJ/T23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》中关于板类构件不宜采用表面进行回弹法测强的原因，并引出本论文研究的后植筋拔出法。
　　4.使用ABAQUS有限元程序对混凝土板的各配筋情况进行了数值模拟，分析了拔出试验过程中混凝土内部应力应变的发展历程，对比了钢筋网间距对后植筋拔出试验的影响，即钢筋网间距较密(≤100mm)时，钢筋网影响了破坏面的发展，加大了拔出试验的极限拔出力;当钢筋网间距较小(≥120mm)时，钢筋网距离破坏面有一定的距离，其对拔出力的影响有限。考察了破坏面附近混凝土单元的应力状态，认为混凝土的破坏是由拉应力引起的。分析结果同现场试验结果比较，有较好的一致性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 论文背景

1．2 拔出法国外研究现状

1．2．1 预埋拔出试验

1．2．2 后装拔出试验

1．3 拔出法特别是后装拔出法国内研究现状

1．4 拔出法的不足和新方法的探索

1．5 本论文开展的工作

第2章 试验方案及过程

2．1 实验目的

2．2 试验设计

2．2．1 后植筋拔出法的理论依据

2．2．2 试验仪器和设备

2．2．3 试验参数的确定

2．3 试验材料的选择和试件制作

2．3．1 试验材料的选择

2．3．2 试验方案设计

2．3．3 试件制作及养护

2．4 试验操作

2．4．1 后植筋拔出法试验

2．4．2 后植筋拔出试验现象

2．4．3 抗压强度试验

2．4．4 回弹法试验

2．5 试验结果

2．5．1 后植筋拔出试验实测数据

2．5．2 抗压强度试验结果

2．6 本章小结

第3章 后植筋拔出法测强公式拟合及数据分析

3．1 测强公式的建立和比较

3．1．1 拔出法试验数据回归分析

3．1．2 钢筋网间距的影响分析

3．1．3 拔出体破坏面同钢筋网位置关系

3．1．4 结论

3．2 后植筋拔出法混凝土极限状态分析

3．3 拔出法测强的其他影响因素

3．3．1 混凝土材料本身的影响

3．3．2 试验方案及操作技术的影响

3．4 回弹试验强度对比

3．5 本章小结

第4章 后植筋拔出试验的有限元模型及分析

4．1 ABAQUS混凝土材料的本构模型

4．1．1 塑性损伤模型

4．1．2 裂面行为

4．1．3 屈服准则

4．1．4 流动法则

4．2 有限元模型

4．2．1 模型的建立

4．2．2 网格划分、荷载、边界条件

4．3 非线性有限元分析及试验校核

4．3．1 素混凝土板模型有限元分析

4．3．2 不同钢筋网混凝土板数值模拟的对比分析

4．4 混凝土的破坏机理

4．5 本章小结

结论及展望

参考文献

致谢