角钢混凝土黏结滑移性能试验与数值模拟

赵卫平，王振兴，董朋昆，朱彬荣，陈惠玲

(1.中国矿业大学(北京) 力学与建筑工程学院，北京 100083； 2. 中国电力科学研究院，北京 100192)

0 引 言

型钢混凝土组合结构中钢材与混凝土之间的黏结作用是型钢和混凝土共同工作的基础。研究表明，型钢与混凝土的黏结作用和光圆钢筋与混凝土之间的黏结作用类似，主要由化学胶结力、摩擦阻力和机械咬合力三部分组成[1]。化学胶结力随水泥晶体被剪断或挤碎而丧失，摩擦阻力主要取决于黏结界面上的法向压力和摩擦因数，机械咬合力取决于型钢表面粗糙不平程度[2-5]。型钢和混凝土之间的黏结强度约为光圆钢筋与混凝土之间黏结强度的30%～45%，荷载作用下在型钢和混凝土黏结界面易出现相对滑移[6]。过大的滑移将极大影响型钢与混凝土的共同工作性能，进而影响构件的破坏形态、承载能力、裂缝形成等整体力学行为。

中国学者采用不同的型钢截面形式进行试验研究。郑山锁等[7-8]结合国内外资料研究了工字钢与混凝土的黏结作用，得到影响黏结强度的主要因素有混凝土强度、保护层厚度等。杨勇等[9]对组合H型钢与混凝土的黏结作用进行了推出试验研究，得到的荷载-滑移曲线分为无滑移段、滑移段、破坏段、下降段、残余段5个阶段。李红等[10]进行了T型钢混凝土试件的推出试验，结果表明混凝土强度等级、保护层厚度等对型钢混凝土的黏结强度影响显著。随着输电塔主材结构的发展，内配格构式角钢的钢-混组合构件已展现出施工方便、截面性能优良等特点。……