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1、分类号:TU310710-2013228022专业硕士学位论文铝合金与混凝土粘结性能研究张永涛导师姓名职称邢国华副教授专业学位类别申请学位类别工程硕士建筑与土木工程及领域名称论文提交日期2015年6月9日论文答辩日期2015年6月13日学位授予单位长安大学StudyonBondPropertiesBetweenAluminumAlloyandConcreteAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhangYongtaoSupervisor：Associate
2、Prof.XingGuohuaChang’anUniversity,Xi’an,China摘要钢筋混凝土结构在工业与民用建筑中应用甚为广泛，但钢筋在腐蚀环境下易于锈蚀，铝合金筋作为一种新型材料，具有延性好、自重轻、比强度高、耐腐蚀性能好等系列优点，在土木工程中有着广泛的应用前景。但是到目前为止,关于铝合金筋混凝土构件受力性能（如粘结、弯曲、剪切等）的研究成果鲜有报道。本文主要对铝合金筋与普通混凝土的粘结性能进行试验研究，为铝合金筋在土木工程的广泛应用提供理论基础。本文通过14组中心拉拔试件对铝合金与混凝土的粘结
3、性能进行试验研究，其中包括6组光圆铝合金筋混凝土拉拔试件，以及6组光圆钢筋、2组变形钢筋混凝土中心拉拔对比试件。通过拉拔试验对比分析铝合金筋、光圆钢筋以及变形钢筋粘结机理的差异，研究了光圆钢筋中心拉拔试件的破坏特点，给出了铝合金筋与混凝土粘结应力的组成，建议了铝合金与混凝土界面的粘结-滑移本构模型。应用有限元软件ANSYS对铝合金筋混凝土中心拉拔试件进行数值模拟，计算得到的受力筋与混凝土界面的粘结-滑移关系曲线与试验曲线吻合较好。在此基础上，分析了铝合金筋在不同荷载作用下的应力和应变云图，研究了拉拔破坏过程中铝
4、合金筋的应力分布变化规律。基于铝合金与混凝土的粘结机理，对铝合金筋混凝土梁的受力性能进行理论分析。研究结果表明：根据最大平均粘结强度计算得到的铝合金筋混凝土梁的受弯承载力仅为试验值的18%，说明该类新型混凝土梁受力筋与混凝土界面的滑移出现较早，达到界面粘结强度时梁截面的承载力仅约为破坏荷载的1/5。分析承载能力极限状态必须考虑光圆筋与混凝土的粘结滑移；鉴于梁端受力筋90°锚固的实际，基于拉压杆模型计算得到新型混凝土梁的受弯承载力与试验结果吻合较好，说明拉压杆模型可用于光圆配筋混凝土梁的受力性能分析，同时梁端可靠
5、的锚固是铝合金筋混凝土梁正常工作的前提条件。关键字：铝合金筋，钢筋，拉拔试验，粘结-滑移基金项目：陕西省自然科学基金资助（2013JM7023）IAbstractReinforcedconcreteiswidelyappliedinindustrialandcivilbuildings,butreinforcedrusteasilyinthecorrosionenvironment.Andasanewmaterialwithgoodductility,lightweight,highstrength,goodc
6、orrosionresistance,andotheradvantages,aluminumalloybarhaswideapplicationprospectincivilengineering.However,thereisn’tanystudyaboutperformanceofaluminumalloyreinforcedconcretestructure(suchasbond,bending,shearandsoon).Thispaperfocusesonstudyingthebondbehavior
7、ofaluminumalloybarandconcrete,andprovidesabasictheoryforthewideapplicationprospectofaluminumalloyreinforcedconcreteincivilengineering.Thispaperstudythebondingpropertiesofaluminumalloybarandconcretethroughfourteengroupscentralpullouttests,whichincludesixgroup
8、spulloutspecimenswithplainaluminumalloybars,sixgroupspulloutspecimenswithplainsteelbarsandtwogroupspulloutspecimenswithdeformedsteelbars,analyzingthedifferenceofbondingmechanismofthethreepullout
