图2 异形钢筋和混凝土之间的相互作用示意图Fig. 2 Schematic diagram of the interaction between special-shaped steel bars and concrete

表4 异形钢筋混凝土的特征荷载值结果Tab. 4 Results of characteristic load values of special-shaped reinforced concrete?

从表4中可以看出，与静力荷载相比，异形钢筋混凝土在等幅荷载状态下，其极限荷载值都有所提高，所以这种钢筋在受到荷载的作用是，其粘结强度并没有发生退化，而通过上文对光圆钢筋混凝土的研究可知，其重复荷载状态下的极限荷载值相比于静态荷载下有着明显的降低，于是可以说明，使用异形钢筋混凝土的粘结性能要强于光圆钢筋混凝土，该结论正好与上述原理分析结果一致。然后在分析应力水平上限不一致的情况，使用等幅荷载，异形钢筋混凝土的极限荷载值的变化趋势为先增加后降低，当应力水平上限为0.7时，其极限荷载值最大。最后再对异形钢筋在变幅荷载情况下进行分析，从表中可以看出，相比于静态加载，异形钢筋混凝土受到变幅加载影响时，其极限荷载的变化情况差不多，即说明这两种不同加载方式对异形钢筋混凝土的粘结强度影响非常小，甚至可以忽略。所以，可以总结出异形钢筋混凝土的粘结强度相对于光圆钢筋混凝土更好。

2.3 螺旋肋钢筋混凝土粘结性能

螺旋肋钢筋混凝土结构和上述分析的异形钢筋外形上大致相同，都存在凹槽，但是其中的区别的在于螺旋肋钢筋的凹槽宽度和夹角更大，螺旋槽导程更小，以至于形成肋间连续螺旋状的混凝土条，如图3所示[9]。因为这些区别，导致两种钢筋混凝土的粘接性能存在差异。从理论上讲，螺旋肋钢筋的宽度更大，于是就会增加钢筋与混凝土之间的咬合齿宽度，所以当受到地震等荷载的影响之后，相比于异形钢筋混凝土，将会具有更好的粘接强度，不容易被挤碎或者被切断。螺旋肋钢筋的粘接强度更好还有一个原因在于：由于变形钢筋中的横肋对称分布于纵肋两侧，而螺旋肋钢筋的横肋时沿着周围方向环向均匀螺旋分布，第一种分布情况容易受到挤压之后造成压力集中纵肋两边，极有可能造成纵肋发生劈裂现象，而第二种分布情况没有方向性，不会造成压力集中的现象，所以在一定程度上能够降低劈裂的发生，所以从理论将螺旋肋钢筋混凝土的粘接性能相比于异形钢筋混凝土要好。为了对螺旋肋钢筋混凝土结构的实际粘结性能进行分析，对其进行了特征荷载值的测定研究，研究结果如表5所示。从表中可以看出，与静力荷载相比，螺旋肋钢筋混凝土受到等幅荷载和变幅荷载的极限荷载值有所提高。所以使用螺旋肋钢筋混凝土的粘结强度相比于另外两种钢筋更好，所以能够得出结论为罕遇地震情况，建筑使用螺纹肋钢筋混凝土将会具有更好的抗震效果。

图3 螺旋肋钢筋混凝土条Fig.e 3 Spiral ribbed reinforced concrete strip

表5 螺纹肋钢筋混凝土的特征荷载值Tab. 5 Characteristic load values of threaded rib reinforced concrete?

通过上述对3种不同钢筋混凝土试样进行分析可知，虽然光圆钢筋混凝土本身具有很好的强度，但是当其受到荷载的影响之后，其粘接性能表现出比较差的状况，主要原因在于光圆钢筋和混凝土之间的摩擦力比较小。而另外两种钢筋混凝土的粘结强度明显比光圆钢筋混凝土的粘结强度小，因为这两种钢筋存在凹槽，不仅有助于提高与混凝土的摩擦力，而且还存在一个抗剪能力，所以受到地震荷载的影响之后，该钢筋由于具有更好的粘结性能，在一定程度比光圆钢筋更能够抵抗地震带来的危害。对于异形钢筋混凝土和螺旋肋钢筋混凝土，由于螺旋肋钢筋混凝土的凹槽宽度更大，将有助于提高材料自身的粘结性能，所以通过实验研究之后可以分析出螺旋肋钢筋混凝土的粘结性能由于异形钢筋混凝土优于光圆钢筋混凝土。所以在罕遇地震环境下，使用螺旋肋钢筋混凝土的建筑将会具有更好的抗震效果，能够在一定程度上降低经济损失和人员伤亡情况。比较适用于我国地震频发的地区。

3 结语

地震的威力十分强大，在一般没有进行抗震设计的建筑容易被地震所催倒，尤其在地震易发区，非常有必要对建筑进行抗震等级设计，那么就需要使用高强钢筋混凝土。高强钢筋混凝土之间的粘结性能十分重要，当其粘接性能比较好时更有助于实现抗震效果。通过上文对3种不同类型的钢筋混凝土进行实验研究可知，螺旋肋钢筋混凝土的粘结性能强于异形钢筋混凝土强于光圆钢筋混凝土，所以在罕遇地震环境下，需要螺旋肋钢筋混凝土更加合适，具有更好的粘结强度和抗震效果。

文章来源：《地震地质》 网址: http://www.dzdzzz.cn/qikandaodu/2021/0611/390.html