鋁管有存在很好的解決辦法 為了在提高加固鋼筋混凝土梁承載力的同時(shí)具有很好的延性和耗能能力,特別是滿足侵蝕環(huán)境及寒冷環(huán)境中加固工程的需要,采用鋁合金板加固鋼筋混凝土梁是一個(gè)很好的解決辦法。鋁合金板通過(guò)粘貼層將力傳給鋼筋混凝土梁,故鋁合金板與混凝土的粘貼粘結(jié)性能決定了鋁合金板加固鋼筋混凝土梁的效果。鋁合金板與混凝土的粘貼粘結(jié)強(qiáng)度作為鋁合金板加固鋼筋混凝土梁連接設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),對(duì)其開(kāi)展試驗(yàn)和理論研究。開(kāi)展105個(gè)試件的鋁合金板與混凝土面內(nèi)單剪試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):對(duì)粘貼界面沒(méi)有進(jìn)行粗糙處理的試件發(fā)生了界面剝離破壞,其他試件均發(fā)生了混凝土層剝離破壞;界面剝離破壞的粘結(jié)性能遠(yuǎn)差于混凝土層剝離破壞,說(shuō)明了對(duì)粘貼界面進(jìn)行處理的必要性。通過(guò)試驗(yàn)得到鋁合金板和混凝土連接的極限粘結(jié)荷載,根據(jù)鋁合金板正應(yīng)力的變化率與粘貼界面剪應(yīng)力的關(guān)系,得到剪應(yīng)力的分布曲線和有效粘結(jié)長(zhǎng)度;假設(shè)剪應(yīng)力沿有效粘結(jié)長(zhǎng)度處處相等,得到了鋁合金板與混凝土的粘貼試驗(yàn)粘結(jié)強(qiáng)度,并基于此討論了界面處理、混凝土強(qiáng)度、鋁合金板寬度、厚度和粘貼長(zhǎng)度等因素對(duì)試驗(yàn)粘結(jié)強(qiáng)度的影響。對(duì)4.2 mm厚Al-7.0Si-0.85Fe-0.30Mg再生鋁合金進(jìn)行攪拌摩擦加工改性,采用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡、萬(wàn)能拉伸試驗(yàn)機(jī)、顯微硬度儀及圖形分析儀等研究了加工速度對(duì)再生鋁合金組織和性能的影響。研究結(jié)果表明:攪拌摩擦加工區(qū)由細(xì)小、均勻分布的球狀、粒狀和短棒狀第二相粒子組成的中心區(qū),邊界清晰但細(xì)化效果相對(duì)較差的前進(jìn)側(cè)熱機(jī)械影響區(qū)和邊界不明顯但保持了鑄態(tài)形貌特征的返回側(cè)熱機(jī)械影響區(qū)組成。攪拌摩擦加工后,中心區(qū)的富鐵相和共晶硅平均長(zhǎng)度較基材分別減小90%和75%,而圓整度則分別提高了7倍和1.5倍。隨著加工速度的提高,富鐵相細(xì)化效果和圓整度均緩慢提高,而對(duì)共晶硅的長(zhǎng)度細(xì)化效果不敏感,但圓整度顯著降低。再生鋁合金的抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率最大可提高22. 1%和720%,隨著加工速度的提高,其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和顯微硬度均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),而伸長(zhǎng)率則逐漸降低,最大降幅達(dá)61. 8%。 結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)回歸分析,提出計(jì)算鋁合金板與混凝土的粘貼粘結(jié)強(qiáng)度的修正Niedermeier模型,得到了鋁合金板與混凝土的有效粘結(jié)長(zhǎng)度和粘貼粘結(jié)強(qiáng)度的理論計(jì)算公式,其理論值和試驗(yàn)值吻合較好,誤差最大值為8.98%,平均值為0.004,標(biāo)準(zhǔn)差為0.041。研究成果為鋁合金板加固鋼筋混凝土梁的粘貼設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。
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