錨固長度——根據(jù)試驗(yàn)程序,還要研究兩種不同的錨固長度L e 。在澆筑時(shí)要保證加荷后的第一條裂縫出現(xiàn)在指定的位置,見圖1 3 。第一組樣品的錨固長度是計(jì)算延伸長度ldev 的100%(6ft1in),見圖14 和圖15。第二組樣品根據(jù)100% 的ldev 的試驗(yàn)結(jié)果取80% 的ldev 和120% 的ldev 進(jìn)行試驗(yàn)。
如果100% 的ldev 的樣品在破壞時(shí)的彎矩大于或等于計(jì)算的抗彎能力,則第二組樣品的錨固長度就取80% 的ldev;如果100% 的ldev 的樣品在破壞時(shí)的彎矩小于計(jì)算的抗彎能力,則第二組樣品的錨固長度就取120% 的ldev。由于所有100% 的ldev 的樣品在受彎試驗(yàn)時(shí)彎矩都大于計(jì)算的抗彎能力,所以第二組樣品的錨固長度均為80% 的l dev,見圖16。
第二組樣品不同的錨固長度,每根梁可設(shè)置四條裂縫,如圖13 和圖17 所示。圖18 中施加荷載的位置是在預(yù)先設(shè)置的裂縫上方。
加荷條件
采用了三種加荷速率來評(píng)價(jià)錨固長度。第一種加荷速度較慢,為100Ib/min(45kg/min),用了10h 才產(chǎn)生裂縫,然后加荷速度減小到10Ib/min(4.5kg/min),并保持此速率,直到樣品破壞。采用較慢的加荷速度,可以在破壞之前準(zhǔn)確地測量應(yīng)變量。
第二種加荷條件取Mn 的76.5%,即樣品以100Ib/min 的速度加荷到樣品正常承受能力的76.5%,并保持24h。這種加荷條件的依據(jù)是ACI318 規(guī)范第20.3.2條對(duì)結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)試驗(yàn)的規(guī)定。如果樣品在2 4 h 后能承受住此荷載,則再以10Ib/min 的速度加荷直到樣品破壞。
第三種加荷條件與第二種相同, 只是不在100% 的M n 處保持24h 。表6 是不同錨固長度對(duì)應(yīng)的加荷條件。表中兩個(gè)T B 型的樣品采用了7 6 . 5 %M n 和100% M n 的組合加荷條件,目的是看看更嚴(yán)厲的加荷條件下會(huì)有什么結(jié)果。
實(shí)驗(yàn)設(shè)備
單筋樣品使用的是K S U 工程結(jié)構(gòu)機(jī)械實(shí)驗(yàn)室的M T S 伺服控制試驗(yàn)機(jī)。得到的數(shù)據(jù)有荷載、跨中撓度、端部應(yīng)變、開裂時(shí)的拉應(yīng)力。端部應(yīng)變的讀取采用線性變量差值傳感器,見圖1 9 。圖2 0 是給單筋樣品加荷的架子。帶滾輪的輔助梁在預(yù)設(shè)
裂縫的正上方施加點(diǎn)荷載。滾輪在此處與點(diǎn)荷載相連。圖21 是加荷架中的TSB 樣品,圖22 是加荷架中的T B 樣品。
結(jié) 果
材料特性
樣品澆筑前進(jìn)行了坍落度、粘性指數(shù)、J - 環(huán)、L 盒試驗(yàn),見表7 。
傳遞長度
前述端部滑移量的測量是為了評(píng)估梁的傳遞長度的。在計(jì)算時(shí),所有單筋樣品鋼筋的初始應(yīng)力假fsi 定為196ksi(1350MPa)。TB 樣品的fsi 假定為192ksi(1320MPa)底部有鋼筋的梁的傳遞長度(2 1 d )都不大于AASHTO 和ACI 的假定。21 天的平均傳遞長度,SSB樣品是21in,TSB 為30in,TB 為29in。圖23 是根據(jù)A A S H T O 和A C I 的規(guī)定對(duì)所有樣品試驗(yàn)后的傳遞長度。
與Barnes 等人對(duì)橋梁的傳遞長度相比,所有鋼筋高于底面2in 的樣品(SSB 和TB)的傳遞長度都增加了10% 到20%,TSB 樣品的傳遞長度增加了40%到45%,頂部有鋼筋的樣品也是如此。Russell 和Burns 的研究也得到了類似的結(jié)果。
受彎試驗(yàn)結(jié)果
所有受彎樣品的試驗(yàn)都做到了鋼筋破壞為止,鋼筋錨固長度6ft1in 的樣品在破壞時(shí)的彎矩都超過
了正??箯澞芰Φ?0% 到20%,鋼筋錨固長度4ft10in的樣品抗彎能力都比正??箯澞芰μ岣吡? 5 % 到3 5 % 。應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)的是,錨固長度短于計(jì)算長度的樣品的抗彎能力都比正常抗彎能力有所減少。
表8 是所有樣品的試驗(yàn)結(jié)果。最大端部滑移小于0.01in。圖24和圖25是錨固長度6ft1in和4ft10in樣品的彎矩- 撓度關(guān)系。圖26 是TB 樣品的彎矩- 撓度關(guān)系。