混凝土第六章答案

混凝土第六章问题

1， 光圆钢筋与变形钢筋相比较，粘结能力有何不同，为什么

答：光圆钢筋与混凝土的粘结作用主要有三部分组成：

（3） 粘结强度在

滑动前主要取决于化学胶结力，发生滑动后则取决于摩擦力钢筋表面状况有关的咬合力。 对于变形钢筋，虽然也有胶结力和摩擦力，但变形钢筋的粘结力主要来自钢筋表面突出的肋与混凝土的机 械咬合作用。

主要区别：光圆钢筋的粘结力主要来自胶结力和摩阻力，而变形钢筋的粘结力主要来自机械咬合作用，这 种差别可用类似于钉入木料中的普通钉与螺丝钉的差别来理解。

2， 钢筋的直径对黏结应力有何影响，为什么

答： 影．响．：钢筋与混凝土的粘结性能随着钢筋直径的增大而减弱。

在其它条件相同的情况下 , 钢筋直径越大 , 构件破坏时所需的外力越大 , 而极限粘结强度相对较小 , 同样大小的粘结应力产生的钢筋滑移值较大。

*** 当直径比较小的时候，混凝土发生拔出破坏。混凝土表面均不会被破坏，均没有裂纹，当直径比 较大的时后，混凝

土发生拔出破坏，拔出破坏的同时混凝土表面可能出现裂缝，混凝土发生劈裂破坏。 原因 ：（1）随直径的加大，相对肋高降低而相对肋距变大，这就使得 机械咬合力减小 ，从而减小了粘结强 度。

（ 2）随着钢筋直径的增加， 包裹在钢筋表面的混凝土泌水越严重， 钢筋的表面就会产生 较大的空隙 ， 致使钢筋与

混凝土之间粘结性能降低。

（ 3）直径越大， 相对粘结面积减小 ，从而粘结强度也就越小。（钢筋的粘结面积与截面周界长度成 正比，而拉力与

截面面积成正比，二者的比值为 4/d 。其比值反应了钢筋的相对粘结面积。）

看．看．文．献．：钢筋直径与活性粉末混凝土粘结性能的关系

钢筋直径对粉煤灰混凝土粘结性能的影响

3， 图 6-5 ，应力发展的变化规律市是什么 答：在拔出试验中，随着荷载的增大，钢筋与混凝土从加荷端开始逐渐脱开，粘结力即由摩擦咬合力所负 担，而随着相对滑动逐渐向自由端发展，应力峰值也逐渐向自由端移动，由图 6-5 可以看出，随荷载增大， 粘结应力所起作用越来越小，而摩擦阻力所占比重则越来越大。随滑移增大，荷载逐渐减小，

s 曲线 出现下降段。因为

混凝土细颗粒被磨平，摩擦阻力减小。 4， 图 6-10，有何区别，这种区别反应到粘结滑移曲线上有什么变化 答：有横向配筋可以对混凝土保护层的开裂起到很好的约

束和限制作用，从而能够提高初始滑移粘结 强度和极限粘结强度的作用。

从图6-10a ）、b ）图可以分析

出在内裂缝出现前， 有无横向配筋对 曲线影响不大，这时横向钢筋中应力还很小，基本上不起作用，但随着内裂缝的出现，有横向钢筋的

a ）图的 S 曲线的斜率比无横向钢筋更陡一些， 同时开裂粘结应力 0比无横向配筋的有较大提高,

到达 0 时的相对滑动也显着增大。有横向配筋的极限粘结应力

提高很多。 5， 图 6-11 ，劈裂反应有什么不同，影响因素是什么

答：图中劈裂反应显着不同即为当劈裂裂缝达到一定长度并发生突然脆性破坏， 钢筋与混凝土基础面上的胶结力。 （一般很小） 混凝土收缩握裹钢筋而产生的摩擦力。 钢筋表面凹凸不平与混

凝土之间产生的机械咬合力。

1）

2） u 比无横向配筋的极限粘结应力明显

达到极限粘结应力时，

图a 无横向配筋试件中b 值比图 b 有横向配筋试件要大。 影响因素是配置的横向钢筋。 有横向钢筋的

试件，混凝土开裂后承担大部分的应力，则混凝土的应力反而减小，无横向钢筋的混凝土承担的应力 比有横向钢筋的应力大。

由端漂移的趋势并且受力后的粘结应力分布较均匀

横向钢筋的存在对粘结应力的影响以及受力形态的改变有何影响 答：横向钢筋的存在延缓了径向内裂缝向试件表面发展，

使开裂粘结应力较无横向配筋者高，劈裂到 达试件表面后，横向钢筋限制了劈裂裂缝的开展，因此提高了极限粘结强度，避免了劈裂破坏。 使纵向钢筋承受的径向压力增大，提高抗剪能力 粘结残余应力是谁提供的

答：变形钢筋的粘结强度主要为钢筋表面凸出的肋与混凝土的机械咬合力。在拔出过程中，随加荷增 大，肋间混凝土剪切强度耗尽，钢筋被徐徐拔出。但混凝土颗粒间存在有很大的咬合力及摩擦阻力， 阻碍钢筋拔出，粘结残余应力由混凝土颗粒与钢筋间的摩阻力提供

9， 答： 是摩阻力

及粘结力， 最后是混凝土的剪切强度。 在构件中配置横向带肋钢筋， 即钢筋与混凝土的粘结强度。而在发生劈裂破坏时，试件的粘结强度主要是混凝土的抗压强度，内置的带 肋钢筋几乎不发挥作用，所以其强度低于剪切型破环的粘结强度。

10,图6-14 ( b)有什么用

答：钢筋的滑动达到一定数值后，荷载不再下降，而是保持稳定的残余粘结应力 T r ，若继续加力荷载将不 再上升，而是被 T r 克服，最后钢筋被缓缓拔出。T -S 曲线用图6-14(b)表示，特征值 T A 、T O 、T u 及相 应

的滑动S,以及粘结刚度K i 、K 2等与混凝土强度、横向配筋、相对粘结长度

L/d 和相应的保护层厚度c/d

有关。残余粘结应力 T r 的大小及过度曲线的型态，则与横向配筋有关。

11，光圆钢筋与变形钢筋的粘结机理是什么，二者有何不同

答:1 光圆钢筋与混凝土粘结作用： 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。其中胶着力所占比例很小，发生相对滑移后，粘 结力主要由摩擦力和咬合力提供。光圆钢筋的粘着强度较低，约为()

MP 光圆钢筋拔出实验的破坏形态

是钢筋自混凝土中被拔出的剪切破坏，其破坏面就是钢筋与混凝土的接触面。

2 带肋钢筋由于表面轧有肋纹，能与混凝土犬牙交错紧密结合，其胶着力和摩擦力仍然存在，但主要是钢 筋表面突起的肋纹与混凝土的机械咬合力作用。带肋钢筋的肋纹对混凝土的斜向挤压力现成滑移阻力，斜 向挤压力沿钢筋轴向的分力使带肋钢筋表面肋纹之间混凝土犹如悬臂梁受弯、受剪；斜向挤压力的径向分6， 埋长对粘结力影响规律是什么 答：针对不同钢筋埋长的粉煤灰混凝土，通过钢筋内贴应变片的拉拔试验分析，

1) 钢筋埋长越长， 构件破坏时所需的外力越大， 但粘结应力相对减小， 移值较大 2) 在荷载较小时，粘结应力主要集中在加载端，靠近自由端的应力很小 均相应的增大 3) 钢筋埋长为98 mm 勺拉拔试件应变主要集中在加载端，而钢筋埋长为 也较大，表明该试件应力峰值向自由端漂移较明显

4) 钢筋埋长为98 mm 勺试件粘结应力主要集中在加载端并且受力后的粘结应力分布更加不均匀 ；钢筋埋长 为70 mm 的试件粘结应力峰值有向自由端漂移的趋势 ；钢筋埋长为42 mm 的试件粘结应力峰值有明显向自

可以得到如下结论

同样大小的粘结应力产生的钢筋滑

随着荷载的增大，各点粘结应力 42 mm 勺拉拔试件在自由端的应变

7， 8， 剪切型破坏的粘结强度比劈裂粘结强度大，其原因是什么 构件发生变形时，剪切型破坏的粘结强度主要来源于带肋钢筋与混凝土之间形成的机械咬合力，其次 最后是混凝土的剪切强度。 在构件中配置横向带肋钢筋， 能有效提高试件的抗拉强度，

T A 、T o 、T u