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复杂工作环境下锚固结构锚固力损失试验研究

作　者: 罗皓
导　师: 郑丹
学　校: 重庆交通大学
专　业: 水利工程
关键词: 锚固结构 硫酸盐侵蚀 拉拔力 弹性模量
分类号: TU476
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 3次
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内容摘要


锚固结构作为现代各类工程中大量使用的一类岩土锚固技术，最早出现于二十世纪初的英国，其结构巧妙的利用了预应力钢筋具有高抗拉强度这一特点，提高了岩土与混凝土类结构自身的强度与稳定性，具有经济性、实用性、高效性三大优势，有效的节省了工程经费，增强了工程施工的安全系数，调用并且提高了岩土体其自身的强度以及自稳的能力,充分的挖掘出岩土体的潜能,有效的节省了工程的费用并且有利于施工的安全,在工程实际中有着相当广泛的应用。混凝土砂浆锚杆作为锚固结构中常用的一类，因其所处的工程环境复杂，其耐久性问题研究也十分迫切。本文通过制作混凝土砂浆锚杆试件，考虑其在实际工程中面临的持续应力、硫酸盐腐蚀等工况条件，通过拉拔力这一锚固结构耐久性的重要指标，进行试验和理论分析。本文的主要工作如下：（1）通过分析对比国内外学者在锚固结构耐久性研究方面的实验与理论成果，制作混凝土砂浆锚杆试件，根据影响锚固结构耐久性的因素作为实验的变量，通过拉拔试验得到拉拔力来反应各种变量以及耦合情况下对锚固结构耐久性的影响程度。本文主要考虑的试验变量主要包括1.持续应力大小。2.腐蚀天数.3.砂浆型号。并确定以硫酸盐作为腐蚀溶液进行锚固结构的耐久性研究。（2）制作专门的实验装置以及相应的应力应变测量设备，以达到对砂浆锚杆试件提供持续应力这一被许多试验研究忽略的影响因素。（3）通过拉拔实验得到锚固结构在各种因素影响下的拉拔力，通过对比分析，得出锚固结构耐久性随腐蚀时间，持续应力大小以及砂浆型号的变化规律。（4）通过理论分析探究混凝土砂浆锚杆试件拉拔力的影响因素、过程、原理，并计算拉拔力的理论值对试验结果进行验证，同时分析孔隙率与弹性模量对锚杆拉拔力的影响问题，并定性得出锚固体在硫酸盐侵蚀作用下，孔隙率的计算，弹性模量随孔隙率的变化关系以及砂浆锚杆试件体积随拉拔力变化的关系图。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章 绪论  7-11
  1.1 选题背景和研究意义  7-8
  1.2 影响锚固结构耐久性的因素  8-9
  1.3 本文的研究思路与结构安排  9-11
第二章 混凝土与锚固结构耐久性研究文献综述  11-23
  2.1 概述  11
  2.2 影响锚固结构耐久性的因素  11-15
    2.2.1 锚杆腐蚀诱因  12-14
    2.2.2 锚杆腐蚀现象及过程  14-15
  2.3 硫酸盐腐蚀原理分析  15-18
    2.3.1 概述  15
    2.3.2 硫酸盐侵蚀原理  15-18
  2.4 目前各类试验研究与文献的特点  18-21
  2.5 持续应力对腐蚀情况下的砂浆锚杆的影响  21-22
  2.6 本章小结  22-23
第三章 复杂工作环境下锚固结构的锚固力损失试验研究  23-34
  3.1 概述  23
  3.2 实验设计  23-32
    3.2.1 试验目的  23-24
    3.2.2 试验步骤  24
    3.2.3 试件设计  24-28
    3.2.4 实验方案与试件配合比设计  28-30
    3.2.5 施加持续荷载  30-32
  3.3 实验变量的确定与数据测量  32-33
  3.4 本章小结  33-34
第四章 实验结果与数据分析  34-55
  4.1 试验结果  34-38
    4.1.1 试验外观表现  34-35
    4.1.2 试验破坏时规律  35-36
    4.1.3 试验结果与数据  36-38
  4.2 拉拔力测量  38-40
  4.3 资料分析  40-53
    4.3.1 腐蚀时间对砂浆锚杆拉拔力的影响  40-48
    4.3.2 不同持续应力对拉拔力影响分析  48-49
    4.3.3 不同砂浆型号拉拔力损失速率分析  49-53
  4.4 本章小结  53-55
第五章 理论分析  55-69
  5.1 概述  55
  5.2 影响钢筋粘结力的主要因素  55-57
    5.2.1 砂浆材料的性能  55
    5.2.2 钢筋材料的形状  55-56
    5.2.3 保护层厚度  56
    5.2.4 箍筋  56
    5.2.5 浇筑工艺  56-57
  5.3 锚固体在硫酸盐侵蚀下体积变化  57-61
    5.3.1 水泥基材料硫酸盐侵蚀模型  57-59
    5.3.2 混凝土在硫酸盐侵蚀下的体积变化  59-61
  5.4 孔隙率、体积膨胀与砂浆弹性模量  61-64
    5.4.1 孔隙率的计算  61-62
    5.4.2 孔隙率对弹性模量的影响  62-64
  5.5 硫酸盐与持续荷载下砂浆锚杆拉拔力损失  64-67
    5.5.1 砂浆锚杆拉拔力计算  64-66
    5.5.2 考虑砂浆开裂的拉拔力计算  66-67
  5.6 本章小结  67-69
第六章 结论与展望  69-70
  6.1 结论  69
  6.2 展望  69-70
致谢  70-71
参考文献  71-74
在校期间发表的论文及所取得的科研成果  74

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