型钢再生混凝土界面粘结滑移基本行为及应用研究

Steel reinforced recycled concrete structure is a kind of structure that section steel is encased into the reinforced recycled concrete and in which section steel, reinforcements (longitudinal reinforcement and stirrup) and recycled concrete work together to resist external actions. In view of recycled concrete structure's merit of resources recycling and the composite structure's advantage of performance improvement, this structure has a broad application prospect. The interface bond stress and bond-slip deformation between section steel and recycled concrete are obtained through the built-in electronic slip sensors directly.A large sample of push-out tests for steel reinforced recycled concrete standard specimens and bond-slip tests for steel reinforced recycled concrete columns and beams are to conduct for the purpose of learning the bond-slip mechanism of steel reinforced recycled concrete structure and the main factors which affect the bond strength, and setting up formula of bond strength and failure criterion which consider multi-factor influence. Numerical analysis and theory researches will be carried out to grasp the distribution law and establish the bond-slip constitutive relation curve model of the steel reinforced recycled concrete structure. The stress distribution characteristics of anchorage zones of the steel reinforced recycled concrete structure under tension and stress will also be studied and the design limit of the steel anchorage length will be put forward.The researches will provide technical support to guide the actual project and formulate the primary content for related codes.

型钢再生混凝土结构是将型钢置于钢筋再生混凝土中，使型钢、钢筋（纵筋和箍筋）和再生混凝土协同工作以抵抗外部作用的结构。该类结构因其材料对资源再生利用的优势以及“型钢”与“再生混凝土”组合后结构性能改善的优点，具有广阔的应用前景。利用内置式电子滑移传感器直接测量型钢与再生混凝土界面的粘结应力与滑移变形，通过进行大样本型钢再生混凝土标准试件推出试验和型钢再生混凝土梁式、柱式粘结滑移性能试验，揭示型钢与再生混凝土间的粘结机理，掌握影响型钢与再生混凝土粘结性能、粘结强度的主要因素，建立考虑多因素影响的粘结强度计算公式与粘结强度失效准则；进行大样本的数值分析和理论模拟，掌握型钢与混凝土界面粘结应力和粘结滑移的分布规律，建立型钢再生混凝土粘结滑移本构关系全曲线模型；掌握型钢再生混凝土拉、压（区）受力状态下锚固区域的应力分布性状，提出型钢锚固长度设计限值；为制定规范相关条文内容和指导实际工程提供技术支持。

型钢再生混凝土结构因其材料对资源再生利用的优势和“型钢”与“再生混凝土”组合后对结构性能改善的优点而具有良好的应用前景，该结构中型钢与再生混凝土之间的良好粘结性能是保证型钢与再生混凝土共同工作的基础。本项目利用内置式电子滑移传感器直接测量型钢与再生混凝土界面的滑移变形，实现了型钢与再生混凝土之间内部相对滑移的准确测量；通过型钢再生混凝土标准试件推出试验和型钢再生混凝土构件粘结滑移性能试验，揭示了不同受力状态下型钢与再生混凝土间的粘结滑移机理；分析了再生粗骨料取代率、再生混凝土强度、再生混凝土保护层厚度、体积配箍率、纵筋配筋率和型钢埋置长度等因素对型钢与再生混凝土粘结性能、粘结强度的影响，确定了各影响因素的作用机理、影响规律及诸影响因素间的关系，建立了考虑多因素影响的粘结强度计算公式，提出了粘结强度失效的破坏准则；根据型钢再生混凝土的受力机理和响应曲线，通过对试验中的荷载-相对滑移曲线进行误差逼近分析和连续化处理，得到了基准粘结-滑移本构关系曲线；通过大样本的数值分析和理论模拟，分析了锚固区域内型钢与再生混凝土界面粘结应力和粘结滑移的分布规律，提出了定量描述型钢再生混凝土的粘结应力和粘结滑移沿锚固长度变化的两个位置函数，根据两个确定的位置函数，建立了考虑锚固长度变化的型钢再生混凝土粘结应力-滑移本构关系全曲线模型；根据型钢再生混凝土拉、压（区）受力状态下锚固区域的应力分布性状，采用可靠度理论对型钢再生混凝土的粘结锚固进行可靠度分析，提出了型钢再生混凝土具有良好粘结性能的实用设计建议和构造要求；完成了计划书规定的研究内容和指标。本项目研究内容与结论为完善型钢再生混凝土结构的计算理论、设计方法及为规范相关内容条文制定提供了理论依据和技术支持，对于促进型钢再生混凝土结构的工程应用具有理论指导意义。