根据荷载-滑移曲线,利用τ=P/A,得到试件表面平均黏结应力,即将各试件加载端-荷载滑移(P-S)曲线折算为黏结-滑移(τ-S)曲线,定义τs、τu、τr、τc、τe和τg为特征荷载Ps、Pu、Pr、Pc、Pe和Pg相对应的特征黏结应力。
通过对以上试验数据进行分析,发现栓钉直径和数量对试件波形
钢板混凝土黏结强度的影响最大。考虑到所有试件栓钉被剪断,参考《钢结构设计规范》(GB 50017-2017)所给栓钉抗剪承载力形式,根据表3.1中试验数据和栓钉材性试验结果,回归各特征点处黏结应力的计算式,发现黏结应力并不是完全随栓钉面积的增大而增大,当栓钉面积增大到一定程度时,黏结应力增长速度减弱或黏结应力有降低的趋势,因此,计算式采用二次形式更符合试验结果。具体如下所示:
式中:N为栓钉数量;As为栓钉钉杆面积,mm2;A为钢板与混凝土有效黏结面积,mm2。
由于试验试件个数有限,这里不再对τg进行回归统计。将特征黏结强度试验值与计算值进行对比(见表7.3),计算值与试验值吻合良好。从表7.3和以上计算式中可以看出,相对于自然黏结试件,特征点黏结强度主要受栓钉含量的影响,栓钉可增大各特征点黏结强度。
表7.3 特征黏结强度试验值与计算值对比
续表
表7.4 各试件实测特征滑移值(www.daowen.com)
表7.4中分别给出了各试件加载端S的特征滑移值。从表7.4可以看出,特征滑移主要受栓钉含量的影响。对于栓钉面积较小的单栓钉试件,栓钉可限制峰值点滑移,而栓钉面积较大的试件SC-5、SC-7、SC-9可增大峰值点滑移,同时栓钉可增大残余段初始滑移,提高延性。
型钢混凝土特征滑移值主要受锚固长度的影响,混凝土强度、保护层厚度和配箍率与特征滑移值没有明显关系。本文所有试件埋置长度都为定值。由于试验试件个数较少,以及界面摩擦的不均匀性和栓钉与混凝土之间相互作用的复杂性,从表7.4中可以看出特征滑移具有一定离散性,故特征滑移值取试验相应平均值或实测值,用来分析黏结滑移本构模型。
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