喷水冷却下钢筋与混凝土间黏结性能试验研究

作     者：刘才玮 郑建新 赵可欣 闫良泰 苗吉军 郑春英 

作者机构：青岛理工大学土木工程学院 大唐国际发电股份有限公司张家口发电分公司 北京工业大学建筑工程学院 青岛理工大学环境与市政工程学院 

出 版 物：《建筑结构学报》 (Journal of Building Structures)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52178487) 山东省自然科学基金项目(ZR2021ME228) 

主　　题：钢筋混凝土 黏结退化 结构抗火 不同冷却方式 黏结-滑移本构模型 

摘      要：建筑物经历火灾后，高温及喷水冷却对钢筋混凝土结构的黏结性能产生严重劣化影响。本文设计153个考虑混凝土强度、箍筋数量、钢筋位置、黏结长度的立方体拉拔试件，首先进行高温劣化试验(20℃、200℃、400℃、500℃和700℃)及冷却试验(自然冷却和喷水冷却)，然后对损伤试件进行拉拔试验。试验结果表明：喷水冷却试件的黏结强度比自然冷却试件的黏结强度降低了22%。侧边角部试件升温至700℃相比侧边中部试件同温度下的相对黏结强度降低5.50%，相同条件下中心试件提高了6.51%。对试件裂缝及黏结界面电镜扫描结果发现，喷水冷却加速了黏结界面的裂缝发展，导致界面压应力和黏结性能降低。基于试验数据对多变量耦合作用进行量化分析，得到了高温喷水冷却后考虑耦合协同作用的黏结强度计算公式和黏结-滑移本构模型。最后通过该本构模型对梁截面应变进行修正，得到了考虑高温喷水冷却作用和黏结劣化影响的梁受弯承载力计算方法。