预留灌浆孔连接的预制桥梁墩台抗震性能试验

为了研究由预留灌浆孔、连接钢筋、锚头和高性能灌浆材料组成的新型预留灌浆孔连接方式的抗震性能,确定其最小锚固长度,设计了4个不同锚固长度的预制拼装桥梁墩台试验模型,开展拟静力试验,从模型的滞回性能、延性、刚度退化和耗能能力等方面分析了其抗震性能,并与整体现浇模型进行对比。结果表明,各模型均为延性破坏,墩底出现塑性铰,连接钢筋屈曲,墩柱下部混凝土保护层脱落。连接钢筋的锚固长度为6d时,试验模型的极限承载力和延性最小,其抗震性能不足;当锚固长度在12d及以上时,试验模型极限承载力和延性与现浇模型比较接近,滞回性能饱满,延性好,具有很好的抗震性能。     

预制剪力墙中墩头钢筋预留孔灌浆连接锚固性能

为研究预制混凝土剪力墙结构中的墩头钢筋预留孔灌浆连接的锚固性能,考虑混凝土强度、再生混凝土粗骨料取代率、钢筋直径、锚固长度、预留孔直径等参数,制作了27个预制混凝土墩头钢筋预留孔灌浆连接拉拔试件和24个预制混凝土直钢筋预留孔灌浆连接拉拔试件.拉拔试验结果表明:带墩头钢筋在高强灌浆料中锚固150mm时,其极限黏结强度为直钢筋与灌浆料黏结强度的1.8倍以上,建议此种墩头钢筋锚固长度取为0.6lab;高强灌浆料与普通混凝土、再生混凝土预留孔孔壁的黏结性能良好,预制剪力墙中的预留孔直径可选择50 mm.     

预制混凝土结构插入式预留孔灌浆钢筋搭接试验

为研究具有自主知识产权的预制混凝土结构钢筋连接方法,在钢筋锚固试验结论的基础上,设计制作了108个预制混凝土结构插入式预留孔灌浆钢筋搭接试件。依据搭接接头率为100%的要求确定了钢筋搭接长度,考虑了钢筋直径、混凝土强度、搭接长度等不同影响因素,完成了试件的单向拉伸试验,得到了插入式预留孔灌浆钢筋搭接连接的破坏模式及各因素的影响规律,计算分析并给出了合理的搭接长度。通过实验证明,插入式预留孔灌浆钢筋搭接的方法,其连接性能可靠且施工简便,适合于住宅产业化下的预制混凝土结构的钢筋连接。     

预制混凝土插入式预留孔灌浆钢筋搭接试验

为了研究具有自主知识产权的预制混凝土结构钢筋连接方法,在钢筋锚固试验结论的基础上,设计制作了108个预制混凝土结构插入式预留孔灌浆钢筋搭接试件．依据搭接接头率为100％的要求确定了钢筋搭接长度,考虑钢筋直径、混凝土强度、搭接长度等不同影响因素,完成了试件的单向拉伸试验,得到了插入式预留孔灌浆钢筋搭接连接的破坏模式及各因...     

预制混凝土结构插入式预留孔灌浆钢筋锚固性能

为研究预制混凝土结构的钢筋连接方法,设计制作了81个预制混凝土插入式预留孔灌浆钢筋锚固拉拔试件,考虑钢筋直径、混凝土强度、锚固长度等主要影响参数.连续加荷拉拔试验结果表明:灌浆锚固试件的最终破坏状态都是外部钢筋屈服或被拉断,没有发生异常锚固破坏,而且在基本锚固长度基础上分别减小为0.9、0.8倍时还有较大安全储备.根据...     

预制混凝土预留孔灌浆钢筋粘结性能梁式试验研究

通过考虑钢筋直径、混凝土强度、灌浆料强度、钢筋锚固长度以及螺旋箍筋的配箍率5个影响因素,共设计了33个梁式试件来研究混凝土预留孔灌浆钢筋的粘结锚固性能。结果表明:试件发生了钢筋屈服和粘结破坏两类破坏形式,其中,采用C50与C60灌浆料、锚固长度为5倍钢筋直径的梁式试件均发生了粘结破坏,其余试件均为钢筋屈服破坏;钢筋直径越小、灌浆料强度越高、螺旋箍筋配箍率越高、钢筋锚固长度越长、混凝土强度越高,钢筋的粘结锚固性能越好。此外,根据试验结果拟合得到了预制混凝土预留孔灌浆钢筋极限粘结强度的经验公式,与实测结果的误差约为4.7%,吻合良好。     

预留灌浆孔连接的预制墩台力学性能数值分析

针对当前预制墩台灌浆套筒连接方式施工精度要求高等难题,提出一种工艺简便、施工速度快、可靠性强的连接方式,即"预留灌浆孔连接"方式,其原理是将灌浆料灌入承台预留灌浆孔内,填充孔壁与桥墩外伸连接钢筋间的空隙,实现桥墩与承台的可靠连接。采用Abaqus软件,运用混凝土开裂与塑性损伤理论相结合的数值仿真方法,建立了桥墩与承台精细化有限元模型,对比分析预留灌浆孔连接、灌浆套筒连接以及整体现浇3种墩台试件力学性能,并进一步研究预留孔灌浆料粘结强度、恒载轴压比与箍筋直径参数对其力学性能的影响规律。结果表明:预留灌浆孔连接的预制墩台与整体现浇墩台的力学性能基本保持一致,是一种可行的连接方式。     

砌块灌孔混凝土与钢筋粘结性能试验

为进一步研究灌孔混凝土与钢筋粘结锚固机理和锚固长度的可靠性,笔者进行了12组36个试件的拉拔试验,建立粘结应力与滑移(τ-S)关系曲线,确定了锚固钢筋受力破坏的各个阶段(微滑移、内裂滑移、劈裂、下降和残余5个阶段),综合分析了灌孔混凝土强度、锚固长度、钢筋直径和横向配筋对粘结性能的影响.试验结果表明:在给定的l/d的条件下,粘结强度随灌孔混凝土强度增加而提高,随相对锚固长度增大而降低,但钢筋直径对粘结强度影响较小.最后,考虑灌孔混凝土的劈拉强度和相对锚长,利用最小二乘法,通过统计回归提出了粘结特征强度的统计公式.     

预制混凝土构件钢筋约束浆锚连接技术发展展望

约束浆锚连接是我国近几年发展的一种适用于预制构件的钢筋连接技术.本文分析了约束浆锚连接的工作机理和技术要点,详细介绍了国内现有的插入式预留孔灌浆钢筋搭接连接和NPC浆锚插筋连接的连接构造、试验研究和工程应用,并对二者的技术要点进行了对比分析.介绍了各省装配式混凝土结构技术规程在约束浆锚连接技术方面的相关规定.指出了约束浆锚连接技术目前存在的问题,对约束浆锚连接技术提出了研究和发展建议.     

钢板组合单边螺栓钢筋机械连接件抗拉性能试验

为实现无湿作业、无焊接条件下将单向预制板横向钢筋拉通受力并形成双向板,考虑施工效率和可操作性,提出钢板组合单边螺栓钢筋连接件。为研究连接件抗拉性能,对22个试件进行单调拉伸试验,研究参数为钢板强度、螺栓个数、预紧力大小和锚固长度,重点考察破坏形态、极限承载力、荷载-位移曲线及变形能力。试验研究表明:此类连接件存在钢筋拉断、钢筋犁沟式拔出两种破坏模式;对于调质45~#钢盖板,连接件的钢筋临界锚固长度在2d～3d之间,低于临界锚固长度时钢筋犁沟式拔出,高于临界锚固长度时钢筋拉断;连接螺栓数为4时,连接件即可实现钢筋等强连接;连接件的盖板宽度减小时,临界锚固长度增加;在锚固长度相同条件下,连接件抗拉强度随螺栓预紧力增大而增大;对于Q460C高强钢盖板,均为齿钉挤压变形、钢筋拔出破坏;在相同试验条件下,带肋钢筋与光圆钢筋试件的破坏模式相同;提出了这种钢筋连接件的抗拉承载力的计算公式,与试验结果吻合较好,可为小直径钢筋机械连接设计提供参考。     

高应力循环荷载作用下钢筋套筒灌浆连接件的性能

装配式建筑结构中钢筋套筒灌浆连接件的力学性能直接关系到结构的安全性。对9种不同类型的钢筋套筒灌浆连接件进行了高应力反复拉压试验。在高应力反复拉伸作用下,试件出现钢筋断裂和粘结滑移2种破坏形式。钢筋锚固长度为8d和7d的试件,连接钢筋被拉断;钢筋锚固长度为6d的试件,套筒内部发生锚固钢筋的粘结滑移。依据弹性力学原理,对钢筋套筒灌浆连接件进行模型简化分析,结合理论计算,推导出锚固钢筋的最小锚固长度临界值为6. 5d。     

剪切螺栓群配合间隙概率分布研究

工程结构采用螺栓群连接时,通常螺栓与孔之间存在一定的栓孔间隙。在考虑连接孔位置度和外载荷方向的前提下,提出了在某一给定载荷传递方向上单个螺栓连接情况下栓孔最小间隙概率分布的计算方法;借助概率统计中的贝努利试验原理,提出了螺栓群中k个螺栓数量组合情况时的栓孔间隙概率计算方法。以某大型客机风挡玻璃螺栓群为例,应用Monte-Carlo抽样法,计算了单个螺栓连接的间隙分布概率,以及螺栓群配合间隙满足一定概率要求所对应的螺栓数量。     

设置镦锚钢筋的地下综合管廊墙板节点的抗震性能

为研究使用镦头锚固钢筋的地下综合管廊墙板节点的抗震性能,对6个足尺墙板节点进行了低周往复荷载试验,考察了地下综合管廊墙板节点的承载能力、失效模式、滞回耗能能力、位移延性等抗震性能指标,将现浇墙板节点试件与叠合装配式墙板节点试件的试验结果进行对比,分析了镦锚钢筋锚固长度的合理取值,采用有限元程序建立节点的精细有限元模型,验证了其正确性。结果表明：设置镦头钢筋锚固的叠合装配式节点具有与现浇节点大致相当的承载能力,位移延性及耗能能力相对较好,叠合装配式节点能达到与现浇节点相近的抗震性能要求。镦头钢筋锚固长度采用0.5l_abE时,地下综合管廊墙板节点试件抗震性能满足抗震设计要求,随着镦锚钢筋锚固长度的减小,墙板节点的承载能力和变形能力逐渐下降,延性及耗能能力逐渐降低;叠合装配式节点在低周往复加载下,预制叠合面缝隙开展较大,节点核心区混凝土易发生破坏,在实际工程中需采取必要的加强措施,加强节点区连接构造措施。     

压力型锚杆锚固段流变特性试验研究

为了研究压力型锚杆锚固段流变特性,进行了室内锚固系统拉拔蠕变试验。通过设计不同锚固段长度和灌浆体强度,试验研究了不同长度的锚固体在不同荷载作用下轴向位移随时间变化的规律,深入对比了不同强度的砂浆和不同锚固段长度对锚固效果的影响。试验得出:试件的破坏形式与灌浆体的长度和灌浆体的强度等级密切相关,灌浆体长度为300 mm的试件发生钢筋断裂,长度小于300 mm的试件则沿第二锚固界面的破坏,基体强度较小时在径向压力增大到一定值时,基体率先开裂。     

FRP-螺栓联合加固RC梁粘结性能试验研究

通过对17根跨中留有预切缝的试验梁进行破坏性加载试验,研究了FRP-螺栓联合加固技术的粘结性能、锚固间距和合理锚固长度。结果表明,HB-FRP（FRP-锚钉联合加固技术）体系较EB-FRP（外贴FRP加固法）体系的延性、承载力、FRP的剥离应力等都有较大的提高。在试验数据及理论分析的基础上,提出了HB-FRP和EB-FRP中部裂缝引起的剥离强度计算公式以及较为合理的锚固间距估算公式,计算结果与试验结果吻合较好。所得结果可为联合加固的进一步研究及工程上的应用提供一定的依据。     

土遗址用变径木锚杆锚固机理数值模拟研究

基于室内拉拔试验的物理模型,利用FLAC^3D建立变径木锚杆拉拔数值计算模型,分析了变径木锚杆锚固系统的荷载传递规律、界面剪应力分布和传递规律、浆体土体应力场和位移场,并通过数值试验研究锚孔直径、锚杆直径和锚固长度对锚固效果的影响。研究结果表明：数值试验结果与室内拉拔试验结果较为吻合,证明数值模拟木锚杆拉拔过程的可行性和科学性;木锚杆浆体界面剪应力沿锚固段分布不均,主要集中在锚固段顶端和末端的0.1 m范围内,末端界面剪应力呈增大的趋势与其变径的结构特征有关,其变径的特点在一定程度上提高了木锚杆的抗拔力;变径木锚杆同时具有拉力型和压力型锚杆的特征,径向具有剪胀作用;锚固影响因素中锚孔直径、锚固长度对木锚杆抗拔力影响显著,而锚杆直径对其影响相对较小;提出了木锚杆极限抗拔力计算公式。     

预制拼装混凝土桥梁连接钢筋粘结锚固性能

为分析预制拼装混凝土桥梁连接钢筋与混凝土之间的粘结锚固性能,以钢筋直径、混凝土强度、锚固长度为试验参数,制作了22个钢筋混凝土拉拔试件进行试验研究,并建立相应的钢筋混凝土粘结界面有限元模型,分析各参数对试件承载力与粘结强度的影响.基于试验数据和有限元结果,拟合并推导了预制拼装混凝土桥梁连接钢筋的粘结强度计算公式,对比分析国内外规范钢筋锚固长度的相关规定,给出了不同混凝土强度等级条件下装配式混凝土桥梁连接钢筋的基本锚固长度建议值.结果表明:对于预制拼装构件的连接钢筋,钢筋与混凝土粘结界面承载力与混凝土强度、钢筋直径和锚固长度呈正相关;界面粘结强度与混凝土强度呈正相关,与钢筋直径呈负相关,与锚固长度关联度较小,在计算其粘结强度时可以不考虑锚固长度和保护层厚度的影响.     

拉索锚头锚固强度的可靠性分析

采用低廉的锌基重溶合金钎为和新型钎剂制作斜拉结构拉索锚头。根据可靠性和数理统计理论对拉索锚头钎料的锚固强度进行分析，并结合工程实践推导出简单、实用的拉索锚头锚固强度的计算公式。     

装配式框架单榫柱-柱连接节点抗震性能研究

对预留有墙板插槽的装配式框架单榫柱-柱连接节点足尺试验模型进行了拟静力试验。研究了装配式框架柱单榫柱-柱连接节点的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、耗能能力以及极限承载力。采用有限元软件ABAQUS对装配式框架单榫柱-柱连接节点进行分析计算,并与试验结果对比,验证理论分析的正确性。结果表明:新型装配式框架单榫柱-柱连接节点滞回曲线形状较为饱满,表现出良好的抗震性能;榫锚连接钢板性能良好,应力得到有效传递;初裂缝出现在结构榫锚连接钢板连接下方,试验模型最终的破坏形态为装配式框架单榫柱-柱连接处下部和底部柱角处发生混凝土受压破坏。     

CFRP筋夹片式锚具参数非线性有限元分析

为了探究碳纤维增强复合材料(CFRP)筋夹片式锚具的设计参数对锚具锚固效果的影响,采用非线性有限元分析方法,对CFRP筋夹片式锚具建立三维有限元模型,讨论了内锚环锥角、内锚环与夹片间的锥角差、夹片预紧力和锚具长度等锚具设计参数对锚具锚固性能的影响,并确定了上述参数的最佳取值范围;依据有限元模型预测的锚具最佳参数制作锚具,进行相同荷载下的锚具静载试验,试验结果表明该锚具具有良好的锚固性能.采用的有限元方法,可供各类新型CFRP筋锚具设计及参数优化提供参考.