【摘 要】
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重组竹材料是一种绿色、环保、可再生的单向纤维增强复合材料,具有结构密实、物理力学性能良好、色泽高雅,可加工性强等特点,在建筑结构工程中应用前景广阔。目前竹/木-混凝土复合结构大多通过剪力连接件将两种材料结合在一起承受荷载,而对于使用胶粘剂连接的研究较少。本文在中央高校基本科研业务费专项资金资助(2021ZY53)下,通过单面剪切试验对重组竹-混凝土的粘结界面进行研究,探究不同粘结长度、重组竹的宽度
【基金项目】
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中央高校基本科研业务费专项资金资助(2021ZY53);
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重组竹材料是一种绿色、环保、可再生的单向纤维增强复合材料,具有结构密实、物理力学性能良好、色泽高雅,可加工性强等特点,在建筑结构工程中应用前景广阔。目前竹/木-混凝土复合结构大多通过剪力连接件将两种材料结合在一起承受荷载,而对于使用胶粘剂连接的研究较少。本文在中央高校基本科研业务费专项资金资助(2021ZY53)下,通过单面剪切试验对重组竹-混凝土的粘结界面进行研究,探究不同粘结长度、重组竹的宽度和厚度、混凝土强度以及胶层厚度对粘结界面剪切性能的影响。主要研究内容如下:(1)本文采用正交试验方法,设计了44个重组竹-混凝土单剪试样,使用自行设计的固定装置进行试验。根据剪切试验现象分析重组竹-混凝土界面破坏形态和剥离承载力。试验结果表明,不同影响因素下,界面破坏形态大致相同,增加重组竹宽度和厚度、混凝土强度和胶层厚度都可以有效提高试件的剥离承载力。(2)通过应变片采集到的数据,采用应变分布差分法计算界面剪切应力和相对滑移量。探究重组竹-混凝土荷载-滑移关系。研究界面应力应变分布规律,通过观察应力传递过程区研究试件剥离破坏进程,分析不同影响因素对界面峰值应力的影响。(3)根据获得的界面粘结-滑移曲线,提出了基于重组竹-混凝土粘结界面的三种粘结-滑移关系模型。通过对试验结果进行多元统计分析,对模型曲线特征参数进行确定,得出了不同因素下的峰值应力τmax的计算公式。通过和试验数据对比发现Popovics模型能够较为真实的反映重组竹-混凝土界面剪切应力和滑移量之间的关系。(4)基于断裂力学研究方法,提出重组竹-混凝土界面剥离承载力模型,建立界面断裂能和有效粘结长度计算公式,通过对比分析,该模型预测的剥离承载力与实验结果吻合度较高。本文基于重组竹-混凝土粘结界面剪切性能的研究得出的结论,不仅为重组竹-混凝土复合结构设计提供理论依据,而且对重组竹永久模板和装饰面板工程有着重要参考价值。
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