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六钢筋与混凝土的粘结6.1 概述钢筋与混凝土的粘结是钢筋与外围混凝土之间的一种复杂的相互作用，通过它传递二者间的应力，协调变形,是钢筋与混凝土两种材料组成的复合构件共同工作的基本前提。
粘结应力是指沿钢筋与混凝土接触面上的剪应力，实际上钢筋外围混凝土的应力及变形状态要复杂得多。
粘结力使钢筋应力沿钢筋长度而变化；反之，没有钢筋应力的变化，就不存在有粘结应力。
粘结应力按作用性质分为两类：(1)锚固粘结应力。
钢筋伸入支座(图6-1a)或在跨间切断时(图6-1b)，必须有足够的“锚固长度”(或延伸长度)，通过这段长度上粘结应力的积累，才能使钢筋中建立起所需的拉力；(2)裂缝附近的局部粘结应力。
开裂截面的钢筋拉力，通过裂缝两侧的粘结应力部分地向混凝土传递，使未开裂截面混凝土受拉(图6-1c)。
局部粘结应力的大小，反映受拉区混凝土参与工作的程度。
如梁中受力钢筋的锚固粘结不足，会出现较大的滑动，导致构件提前破坏，降低梁的抗弯及抗剪强度。
局部粘结应力的退化和丧失，使裂缝宽度增大，刚度降低。
粘结徐变是长期荷载作用下裂缝宽度增长的主要原因之一。
经受多次重复荷载的钢筋混凝土梁，可能由于锚固粘结疲劳使强度降低，或粘结应力的退化使裂缝和变形增大。
总之，在承载能力和使用极限状态下，钢筋强度能利用多少取决于粘结的有效程度。
光圆钢筋粘结的主要问题是强度低，不大的粘结应力下即可能产生较大的相对滑动。
高强度变形钢筋带来了的问题是外围混凝土的劈裂成为粘结破坏的主要危险。
高强度、大直径变形钢筋具有节约钢材、便于施工等优点，各国都相继推广使用。
但粘结性能是发挥其强度的关键，这就促使人们对各种类型钢筋的粘结进行广泛的研究。
粘结试验迄今已有百余年的历史，发表了众多的试验资料，但由于影响粘结的因素很多，破坏机理复杂，以及试验技术方面的原因等，目前粘结的某些基本问题还没有得到很好地解决。
特别是与钢筋混凝土其他领域的进展相比，人们对钢筋与混凝土粘结的了解还很不够，提不出一套比较完整的、有充分论据的粘结滑动理论。
第七章钢筋与混凝土之间的粘结§7.1 概述钢筋与混凝土的粘结是钢筋与其周围一定影响范围内混凝土的一种相互作用，它是这两种材料共同工作的前提之一，也是对钢筋混凝土构件的承载力、刚度以及裂缝控制起重要影响的因素之一。
粘结的退化和失效必然导致钢筋混凝土结构力学性能的降低和破坏。
随着有限元法在钢筋混凝土结构非线性中的应用，钢筋与混凝土之间粘结和滑移的研究更显重要。
7.1.1 粘结应力及其分类1．粘结应力的定义粘结应力是指沿钢筋与混凝土接触面上的剪应力。
它并非真正的钢筋表面上某点剪应力值,而是一个名义值(对于变形钢筋而言)，是指在某个计算范围(变形钢筋的一个肋的区段)内剪应力的平均值，且对于变形钢筋来说，钢筋的直径本身就是名义值。
2．粘结应力分类·弯曲粘结应力由构件的弯曲引起钢筋与混凝土接触面上的剪应力。
可近似地按材料力学方法求得。
由于在混凝土开裂前，截面上的应力不会太大，所以一般不会引起粘结破坏，对结构构件的力学性能影响不大。
该粘结主要体现混凝土截面开裂前钢筋与混凝土的协同工作机理。
其大小与弯曲粘结应力及截面的剪力分布有关，即对于未开裂截面，弯曲粘结应力的分布规律与剪力分布相同。
·锚固粘结应力钢筋的应力差较大，粘结应力值高，分布变化大，如果锚固不足则会发生滑动，导致构件开裂和承载力下降。
粘结破坏是一种脆性破坏。
·裂缝间粘结应力开裂截面的钢筋应力，通过裂缝两侧的粘结应力部分地向混凝土传递，使未开裂截面的混凝土受拉，也使得混凝土内的钢筋平均应变或总变形小于钢筋单独受力时的相应变形，有利于减小裂缝宽度和增大构件的刚度，此即“受拉刚化效应”。
裂缝间粘结应力属于局部粘结应力范围。
该粘结应力数值的大小反映了受拉区混凝土参与工作的程度。
局部粘结应力应变分布复杂，存在着混凝土的局部裂缝和两者之间的相对滑移，平截面假定不再符合，且影响因素较多，如剪切破坏、塑性铰的转动能力以及结构中的弹塑性分析等。
型钢混凝土粘结滑移本构关系的分析研究近年来，许多工程项目使用型钢混凝土构件作为结构材料，在结构的安全性和可靠性方面发挥重要作用。
然而，型钢混凝土结构中存在粘结滑移本构关系，这会影响该结构的稳定性。
因此，研究型钢混凝土粘结滑移本构关系是提高结构安全性和可靠性的重要工作。
型钢混凝土结构粘结滑移本构关系的分析研究主要有两种方法：理论分析法和实验法。
理论分析法是以分析可能滑移的模型为基础，对滑移关系的本构参数进行理论分析，以确定滑移特性。
而实验法则是通过实验获取粘结滑移本构关系的参数，从而确定滑移特性。
两种方法有各自的优缺点，需要综合考虑。
针对型钢混凝土粘结滑移本构关系的分析研究，首先需要分析结构模型，以确定滑移的位置和条件。
然后，结合模型的分析结果，考虑结构材料的物理性质，并从物理机械原理出发，建立粘结滑移关系的本构方程，以表达滑移特性。
随后，在实验中，首先在滑移模型上进行粘结材料的实验，以确定粘结滑移本构关系的参数；其次，在确定的条件下，将各种型钢混凝土结构模型放置在实物实验平台上，选择合适的实验方法，进行位移和应力的实验测量，最终获得实验结果。
最后，通过对比理论分析方法和实验测量方法得出的结果，确定型钢混凝土粘结滑移关系的本构参数。
根据以上研究分析，型钢混凝土结构粘结滑移本构关系的分析研究可以采用理论分析法和实验测量法相结合的方法，分析和研究型钢混凝土粘结滑移关系的本构参数，最终实现型钢混凝土结构的安全性
和可靠性。
钢筋混凝土粘结滑移研究综述钢筋混凝土粘结滑移是混凝土结构设计中的重要问题之一，它直接影响到结构的承载力、耐久性和安全性。
本文总结了近年来相关学者针对钢筋混凝土粘结滑移开展的研究成果，介绍了钢筋混凝土粘结滑移的定义、影响因素、测量方法和应用前景等。
钢筋混凝土是一种由钢筋和混凝土两种材料组成的复合材料。
由于钢筋和混凝土之间存在的物理和化学差异，使得它们在受力过程中容易产生粘结滑移现象。
粘结滑移不仅会降低结构的承载能力，还会导致结构的安全性下降。
因此，对钢筋混凝土粘结滑移进行深入研究具有重要的理论和实践意义。
钢筋混凝土粘结滑移是指钢筋与混凝土之间的界面发生相对滑动，导致钢筋无法充分发挥其强度，从而影响到结构的承载能力和安全性。
粘结滑移的影响因素主要包括：材料的物理和化学性质。
如钢筋的直径、表面状态、碳化程度，混凝土的强度、致密性、含水量等。
结构设计及施工因素。
如钢筋的布置、锚固长度、混凝土的养护等。
国内外相关学者提出了多种概念和假说，如化学吸附理论、机械锚固理论、界面滑动理论等，这些理论在一定程度上解释了粘结滑移的产生和发展过程。
钢筋混凝土粘结滑移的测量方法包括传统测量方法和数字测量方法。
传统测量方法主要有拔出试验、贯入试验和剪切试验等，数字测量方法主要有光纤Bragg光栅传感器、电阻应变片传感器和激光多普勒测速仪等。
各种方法的优缺点比较如下：传统测量方法操作简单，但精度较低，且无法进行实时监测。
数字测量方法精度较高，可进行实时监测，但操作复杂，成本较高。
钢筋混凝土粘结滑移在工程实践中有广泛的应用前景。
在现有结构加固和维护中，粘结滑移的研究可以为加固方案的选择和优化提供理论支持。
在新型材料和结构设计中，通过对粘结滑移的深入了解，可以更好地指导材料和结构设计，提高结构的安全性和耐久性。
未来，钢筋混凝土粘结滑移的研究将更加注重实时监测、预测和控制的方面，实现结构的安全性和耐久性的有效保障。
本文对钢筋混凝土粘结滑移的研究进行了综述，总结了近年来相关学者在此问题上的研究成果。
型钢混凝土粘结滑移基本理论及应用摘要：型钢混凝土构件具有刚度大、延展性好、承载性能强等优点，是当前工程建设中常用的一种结构类型，具有很强的推广价值。
本文从型钢混凝土粘结滑移基本理论入手，探讨了其在工程实践中应用的情况，以为相关研究和应用提供参考。
关键词：型钢混凝土；粘结滑移；理论型钢混凝土组合结构是当前工程建设中常用的一种结构类型，其具有很强的工作性能，具体表现在承载力、耐久性、抗疲劳、强度等多个方面。
而型钢与混凝土二者之间的粘结作用是确保该结构整体性能的重要理论基础，所以对其相关理论及其应用进行研究具有重要的意义。
1 型钢混凝土粘结滑移基本理论1.1 型钢混凝土粘结机理型钢与混凝土二者之间的粘结同钢筋与混凝土二者间的粘结机理类似，相应粘结力主要来自于以下几个方面：（1）型钢表面和混凝土中水泥凝胶体二者表明的粘着力（化学胶着力）；（2）型钢表面与混凝土之间的机械咬合作用；（3）型钢与混凝土之间的摩阻力。
而就二者之间的具体粘结机理而言，其主要表现在两个方面，即：一方面，在二者出现相对滑动之前，相应的粘结力主要来自于化学胶着力，具体就是水泥浆体在型钢和混凝土二者界面上产生的化学吸附力，受到养护情况等因素的影响。
另一方面，在型钢和混凝土二者已经发生相对滑动之后，化学胶着力就会丧失，此时二者间的粘结力主要来自于机械咬合力和摩阻力，其中的摩阻力主要和摩擦系数和垂直于摩擦力的正压力所决定，而机械咬合力则和型钢混凝土保护层厚度以及钢筋中是否配有箍筋等因素有关。
但是这种说法不太准确，准确来讲，型钢和混凝土二者在不同的受力阶段，相应的粘结力是由化学胶着力、机械咬合力以及摩阻力等作用单独作用或者同时发挥作用。
1.2 型钢混凝土粘结性能检测试验在型钢混凝土推出试验中，在初期加载之后，加载端部范围内的压出荷载主要借助二者间的化学胶着力来进行抵抗，以便使二者在不出现滑动位移的情况下受力。
而随着荷载的不断增加，型钢表面的水泥凝胶体会出现过大的剪切表现，从而会引发剪切破坏问题。
第一章1-1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么？答：当荷载超过了素混凝土的梁的破坏荷载时，受拉区混凝土开裂，此时，受拉区混凝土虽退出工作，但配置在受拉区的钢筋将承担几乎全部的拉力，能继续承担荷载，直到受拉钢筋的应力达到屈服强度，继而截面受压区的混凝土也被压碎破坏。
1-2 试解释一下名词：混凝土立方体抗压强度；混凝土轴心抗压强度；混凝土抗拉强度；混凝土劈裂抗拉强度。
答：混凝土立方体抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以每边边长为150mm 的立方体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa 为单位）作为混凝土的立方体抗压强度，用符号cu f 表示。
混凝土轴心抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa 为单位）称为混凝土轴心抗压强度，用符号c f 表示。
混凝土劈裂抗拉强度：我国交通部部颁标准《公路工程水泥混凝土试验规程》（JTJ 053-94）规定，采用150mm 立方体作为标准试件进行混凝土劈裂抗拉强度测定，按照规定的试验方法操作，则混凝土劈裂抗拉强度ts f 按下式计算：20.637ts F F f A ==πA 。
混凝土抗拉强度：采用100×100×500mm 混凝土棱柱体轴心受拉试验，破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断，其平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度，目前国内外常采用立方体或圆柱体的劈裂试验测得的混凝土劈裂抗拉强度值换算成轴心抗拉强度，换算时应乘以换算系数0.9，即0.9t ts f f =。
第3章思考题参考答案3-1 什么是钢筋与混凝土之间的粘结作用？有哪些类型？（1）钢筋与混凝土这两种材料能够承受由于变形差（相对滑移）沿钢筋与混凝土接触面上产生的剪应力，这种剪应力称为粘结应力，通过粘结应力传递二者的应力，使钢筋与混凝土共同受力，为粘结作用。
（2）根据受力性质，钢筋与混凝土之间的粘结作用分为两类：锚固粘结与裂缝间粘结。
3-2 钢筋与混凝土间的粘结力有哪几部分组成？哪一种作用为主要作用？（1）钢筋与混凝土间的粘结作用有三部分组成：○1混凝土中水泥胶体与钢筋表面的化学胶着力；○2钢筋与混凝土接触面上的摩擦力；○3钢筋表面粗糙不平产生的机械咬合力。
（2）光圆钢筋的粘结力主要由摩擦力和机械咬合作用所组成；带肋钢筋主要表现为机械咬合作用。
3-3 带肋钢筋的粘结破坏形态有哪些？（1）由斜向挤压力径向分量引起的环向拉力增加至一定量时，会在最薄弱的部位沿钢筋的纵轴方向产生劈裂裂缝，出现粘结破坏，引起:○1梁底的纵向裂缝；○2梁侧的纵向裂缝。
（2）由斜向挤压力纵向分量引起：○1会在肋间混凝土“悬臂梁”上产生剪应力，使其根部的混凝土撕裂；○2钢筋表面的肋与混凝土的接触面上会因斜向挤压力的纵向分量产生较大的局部压应力，使混凝土局部被挤碎，从而使钢筋有可能沿挤碎后粉末堆积物形成的新的滑移面，产生较大的相对滑移；○3当混凝土的强度较低时，带肋钢筋有可能被整体拔出，发生刮出式的相对破坏。
3-4 影响钢筋与混凝土之间粘结强度的主要因素有哪些？影响钢筋与混凝土之间粘结强度的因素很多，其中主要有：（回答题目可以只写要点）（1）混凝土强度。
光圆钢筋及带肋钢筋的粘结强度均随混凝土强度等级的提高而提高，且与混凝土的劈裂抗拉强度近似成正比。
（2）浇筑混凝土时钢筋所处的位置。
浇筑深度超过300mm时的“顶部”水平钢筋，钢筋的底面混凝土由于水分、气泡的逸出和混凝土泌水下沉，并不与钢筋紧密接触，形成强度较低的疏松空隙层，削弱了钢筋与混凝土的粘结作用。
