高应力反复拉压作用下堆焊成型套筒灌浆连接性能试验研究

为研究钢筋套筒灌浆连接在高应力反复拉压作用下的受力性能及工作机理,采用堆焊成型套筒及开槽钢筋设计制作了 4个接头试件,对其进行高应力反复拉压试验和单向拉伸对比试验.结果表明:接头试件在20次高应力反复拉压后残余变形约为0.1 mm,接头具有较为稳定可靠的使用性能;高应力反复拉压作用对接头的破坏形态和承载力基本无影响,对...     

装配式混凝土结构钢筋套筒接头拉压试验研究

通过模拟装配式混凝土结构钢筋套筒接头抗反复拉压破坏的对比试验方法,提出了一种新型的接头连接技术,将套筒与钢筋混凝土进行组合,形成一种整体性良好的新型钢筋套筒灌浆连接接头。通过对钢筋套筒连接接头进行高应力反复拉压试验和大变形反复拉压试验得出:新型钢筋套筒连接接头在大变形和高应力反复拉压的情况下,抗压强度随钢筋直径的增大而出现的变化趋势一致;大变形情况下,钢筋残余变形μ_4和μ_8随钢筋直径的增大而呈现出相近的走势;研究发现,钢筋公称直径为14 mm时,力学性能优越且钢筋利用率高。     

早期振动对钢筋套筒灌浆连接受力性能影响的试验研究

钢筋套筒灌浆连接作为装配式混凝土建筑中竖向钢筋的主要连接方式得到广泛应用,但灌浆料凝固期内,振动环境对钢筋套筒灌浆连接性能影响的研究很少.为研究早期振动对钢筋套筒灌浆连接性能的影响,对其进行了试验研究.试验制作了15组试件,对3组钢筋直径20mm、振幅0.3mm、频率2Hz的连接试件进行单向拉伸试验、高应力反复拉压试验和大变形反复拉压试验,对其他12组试件进行单向拉伸试验.试验结果均为接头外钢筋拉断破坏,接头连接性能满足规范要求.试验表明不同振幅时,连接试件的荷载-变形曲线大致相同,连接试件的极限变形随振幅增大略有增加;振动频率的变化对连接试件的受力性能影响很小;相同应力条件下,大直径钢筋的连接试件变形大于小直径钢筋.试验的振动加载方式引起了连接钢筋在套筒内偏置,但在此偏心的不利影响下,套筒灌浆连接试件性能仍满足规范要求.     

高应力反复拉压作用下钢筋套筒灌浆连接性能试验研究

为研究钢筋套筒灌浆连接接头在地震作用下的连接性能,提高钢筋套筒连接接头的可靠性,设计并制备了钢筋直径25、28 mm的钢筋套筒灌浆连接接头,通过高应力反复拉压试验,研究了钢筋套筒灌浆连接接头的破坏形态、连接性能、循环荷载对灌浆料的损伤情况,以及灌浆套筒应变分布等。试验结果表明:钢筋锚固长度约为8倍钢筋直径时,钢筋套筒灌浆连接接头的破坏形态均为钢筋拉断破坏,其强度可等同于同型号钢筋的抗拉强度,但套筒端部的灌浆料损伤严重,其损伤深度约占套筒总长度的8%,接头的屈服位移明显小于同型号钢筋的屈服位移。高应力循环作用对钢筋套筒灌浆连接接头连接性能影响不明显。采用屈服比、强度比、延性比和承载力能力利用比等指标对不同型号的钢筋套筒灌浆连接接头的连接性能进行评价,结果表明:钢筋套筒灌浆连接接头的屈服比和强度比均大于1,延性比均大于4,但是钢筋直径25 mm的钢筋套筒灌浆连接接头的承载能力利用比仅为51%,可对其进行优化以降低接头对构件抗震性能的影响。     

高应力反复拉压作用下钢筋套筒灌浆连接性能试验研究

为研究钢筋套筒灌浆连接接头在地震作用下的连接性能,提高钢筋套筒连接接头的可靠性,设计并制备了钢筋直径25、28mm的钢筋套筒灌浆连接接头,通过高应力反复拉压试验,研究了钢筋套筒灌浆连接接头的破坏形态、连接性能、循环荷载对灌浆料的损伤情况,以及灌浆套筒应变分布等。试验结果表明：钢筋锚固长度约为8倍钢筋直径时,钢筋套筒灌浆连接接头的破坏形态均为钢筋拉断破坏,其强度可等同于同型号钢筋的抗拉强度,但套筒端部的灌浆料损伤严重,其损伤深度约占套筒总长度的8%,接头的屈服位移明显小于同型号钢筋的屈服位移。高应力循环作用对钢筋套筒灌浆连接接头连接性能影响不明显。采用屈服比、强度比、延性比和承载力能力利用比等指标对不同型号的钢筋套筒灌浆连接接头的连接性能进行评价,结果表明：钢筋套筒灌浆连接接头的屈服比和强度比均大于1,延性比均大于4,但是钢筋直径25mm的钢筋套筒灌浆连接接头的承载能力利用比仅为51%,可对其进行优化以降低接头对构件抗震性能的影响。     

灌浆饱满度对钢筋套筒灌浆连接接头力学性能的影响研究

论文利用设计的一种精确控制灌浆饱满度的方法,制作不同灌浆饱满度两种型号的钢筋套筒灌浆连接接头试件,分别进行对中单向拉伸、偏置单向拉伸、高应力反复拉压以及大变形反复拉压等四项试验。研究结果表明,钢筋不偏位条件下,当灌浆饱满度到达70%时,其接头的对中单向拉伸强度、反复拉压后的变形性能和极限抗拉强度能符合要求;钢筋偏位条件下,当灌浆饱满度到达80%时,其接头的单向拉伸强度才能符合要求。此研究成果可为工程质量的处理提供参考。     

钢筋的半灌浆式套筒连接技术研究

半灌浆式套筒因采用了螺纹连接和粘结连接共同工作的方法,有效地减小了套筒长度并减少了灌浆用量。由有限元软件模型计算可知,在施加超过钢筋抗拉强度的外荷载作用后,钢筋会因局部应力过大而断裂,而套筒所受应力相对其屈服强度较小,仍可正常工作,所以半灌浆式套筒可保证连接强度达到并超过钢筋强度。通过对半灌浆式套筒进行单向拉伸试验、高应力反复拉压试验、大变形反复拉压试验,试验的结果表明半灌浆式套筒的强度和连接性能都符合相关标准的要求。     

半套筒灌浆连接的性能检验与施工技术

套筒灌浆连接作为装配式建筑中钢筋的主要连接方式得到广泛应用,其中半套筒灌浆连接采用螺纹连接与灌浆连接共同作用的方法,能够有效减少灌浆料用量并加快施工速度。通过对GT4型钢筋半套筒灌浆接头进行单向拉伸试验、高应力反复拉压试验、大变形反复拉压试验,证明该型套筒灌浆接头能够满足相关标准中I级接头所规定的强度及变形性能要求,可用于装配式建筑施工。同时对半套筒灌浆连接施工工艺及灌浆饱满度检查方法进行要点总结,对于该技术能够安全有效应用于装配式混凝土结构连接节点提供了参考。     

灌浆缺陷对钢筋套筒灌浆连接接头强度影响的试验研究

钢筋套筒灌浆连接是装配整体式混凝土结构的核心,对结构整体性能至关重要。针对适应14,20,25mm三种直径的钢筋套筒灌浆连接接头GTZQ4-14,GTZQ4-20,GTZQ4-25,通过在套筒内下段钢筋锚固段底部设置灌浆缺陷,研究了不同大小的缺陷对接头对中单向拉伸强度的影响。研究结果表明,对于常用型号灌浆套筒,当套筒端头灌浆缺陷长度不超过套筒内一侧钢筋锚固长度(8d)的30%时,其接头的对中单向拉伸强度仍能符合要求。研究结果可为套筒灌浆质量检测评估和后续整治提供依据。     

加载方式和锚固长度对钢筋套筒灌浆连接性能影响试验研究

考虑三种加载方式(重复拉伸、高应力反复拉压、大变形反复拉压)与锚固长度(6.5d、7d、8d)对接头连接性能的影响,对40个试件进行拉伸试验,研究其破坏形态、力-位移关系曲线、应变分布等,分析该连接试件的约束机理与灌浆料裂缝开展过程,确定其光滑段与变形段的应力分布及钢筋临界锚固长度。结果表明:试件破坏模式包括钢筋拉断和螺纹端钢筋拔出破坏;循环荷载作用下,接头刚度退化严重;随钢筋锚固长度减小,试件耗能能力减小。套筒表面纵向与环向峰值应变位置和光滑段与变形段的黏结应力分布受钢筋锚固长度影响显著。钢筋直径为12 mm和20 mm的试件临界锚固长度分别为5.42和5.48倍钢筋直径。     

高强钢筋机械连接接头力学性能的试验研究

应用40Cr合金钢通过制作钢筋套筒,用于500,600 MPa级高强钢筋连接。通过试验研究了接头的单向拉伸性能、高应力反复拉压性能和大变形反复拉压性能。试验结果表明:研发的500,600 MPa级高强钢筋专用连接接头,强度和变形性能均满足JGJ 107—2016《钢筋机械连接技术规程》规定的Ⅰ级接头要求。随着高强钢筋在我国的不断推广,40Cr合金钢套筒的应用前景将十分广阔。     

灌浆缺陷对钢筋套筒抗拉性能的影响研究

钢筋套筒灌浆连接是装配整体式建筑的核心,灌浆缺陷将影响结构安全性能。试验根据设计钢筋和灌浆料之间的缺陷尺度,通过试验分析了缺陷大小对接头强度的影响。研究结果表明:当缺陷长度达到6cm时,其接头的对中单向拉伸强度仍符合要求,研究结果可为套筒灌浆质量检测评估和后续整治提供试验依据。     

不同位置灌浆缺陷对钢筋套筒灌浆连接接头强度影响的研究

通过在全灌浆套筒内下段钢筋锚固段中部设置灌浆缺陷,研究不同大小灌浆缺陷对钢筋套筒灌浆连接接头对中单向拉伸强度的影响;针对全灌浆套筒和半灌浆套筒,系统分析端部缺陷和中部缺陷对接头对中单向拉伸强度的不同影响。研究结果表明:无论是全灌浆套筒还是半灌浆套筒,对于保证接头外钢筋拉断破坏的近似最大缺陷长度,中部缺陷最大长度约为端部缺陷最大长度的50. 0%～66. 7%,中部缺陷对接头性能的不利影响更大。研究结果为评估中部缺陷对钢筋套筒灌浆连接接头受力性能的影响提供了依据。     

新型超高强钢筋连接套筒的性能试验与研究

将多种规格的600 MPa级高强热轧钢筋与直螺纹套筒相结合,基于4种直径的高强钢筋与套筒共45个试件的组合试验成果,得到套筒在钢筋机械连接方式下的单向拉伸试验、高应力反复拉压试验及大变形反复拉压试验各阶段性能的表现数据,相关数据均可满足规范规定。同时,将相同直径高强钢筋采用普通与新型套筒连接的试验结果进行了对比。性能试验的结果可为完善钢筋机械连接计算理论、修订结构设计、推广高强钢筋等技术应用提供参考依据,实现可持续发展。     

变形灌浆套筒连接性能试验研究及有限元分析

为降低预制装配混凝土结构中的钢筋连接成本,采用低合金无缝钢管,通过冷滚压工艺制作了一种新型变形灌浆套筒。通过对9个钢筋连接接头试件进行单调轴向拉伸试验及有限元分析,研究了套筒的连接性能、工作机理及设计方法。结果表明,钢筋锚固长度取6.9~7.5倍连接钢筋直径时,该变型灌浆套筒连接接头的单向拉伸强度能够满足1.1倍钢筋抗拉强度标准值要求;套筒的内腔结构影响套筒的应变分布及约束机理,内壁环肋处的接触压力造成套筒变形段筒壁应力不均匀分布;文中所采用的有限元模型可有效地模拟套筒与灌浆料以及灌浆料与连接钢筋间的相互作用;探讨了变形灌浆套筒的设计方法,并应用该方法设计了不同直径的HRB400级钢筋连接用套筒,其钢筋连接接头满足规范JGJ 107-2010对Ⅰ级接头的强度和变形性能要求。     

单向拉伸荷载下堆焊成型套筒灌浆连接性能试验研究

为研究套筒灌浆连接的力学性能、工作机理以及套筒内腔构造参数对其力学性能的影响规律,采用堆焊成型套筒及开槽钢筋制作了 21个不同参数的接头试件,并进行单向拉伸试验.结果表明:试验范围内接头试件钢筋临界锚固长度在5d和6d(d为钢筋直径)之间,锚固长度小于临界锚固长度时,钢筋发生刮犁式拔出破坏,大于临界锚固长度时,钢筋发生...     

预制PC构件钢筋浆锚连接接头性能试验研究

为了研究约束浆锚连接接头是否是预制PC构件间钢筋连接的可靠连接接头形式,共设计并制作了33个约束浆锚连接接头试件,对接头试件进行单向拉伸、高应力反复拉压、大变形反复拉压试验,试验所研究的主要影响参数为连接钢筋直径、钢筋搭接长度、混凝土强度等级、螺旋箍筋布置形式。试验结果表明,所有接头试件的破坏形式均为连接钢筋外伸端被拉断,并未发生滑移破坏,浆锚链接形式连接强度足够,连接传力效果良好,是可靠的预制PC构件的钢筋连接形式。     

高温后套筒灌浆连接受力性能试验研究

套筒灌浆连接已发展为预制混凝土结构钢筋连接的主要方式,但其在高温作用后循环荷载作用下受力性能的研究仍有待深入。为此,针对钢筋直径为20mm的36个套筒灌浆连接开展高温后受力性能试验研究,设置常温、200℃、400℃、600℃等四种历经温度作为试验变量,采用单向拉伸、高应力反复拉压、大变形反复拉压等三种加载工况。结果表明：升降温过程中高强灌浆料未出现爆裂现象;连接极限荷载随温度下降但是降低幅度最大不超过7.6%;当经历最高温度不超过400℃时,发生套筒外钢筋断裂失效,而经历最高温度为600℃时,发生钢筋与灌浆料黏结滑移失效;当经历最高温度为600℃时,套筒中部仍然保持弹性状态;采用屈服比(不小于1.0)、强度比(不小于1.25)与延性比(不小于4.0)评价套筒灌浆连接性能,其相应取值分别为1.2～1.3、1.4～1.6、8.2～18.7。此外,基于套筒灌浆连接材料组成与受力特征的分析,认为其可能的失效模式为套筒外钢筋断裂、钢筋与灌浆料黏结滑移两种形式之一,且承载力取决于二者之间的较小值。     

装配整体式混凝土结构套筒不同位置修复灌浆缺陷的试验研究

装配整体式混凝土结构竖向受力钢筋大多采用套筒灌浆连接,由于套筒内部堵塞、分仓不合理或爆仓等原因,常导致部分套筒灌浆不饱满,严重影响结构的安全。本文通过16组共48个试件,对在套筒不同位置修复灌浆缺陷的技术进行了试验研究。研究结果表明,可直接在套筒出浆孔通过注射器外接透明软管进行注射补灌;或者在套筒灌浆孔和出浆孔连线上灌浆料液面到达位置的附近钻孔,将该钻孔作为灌浆孔进行注射补灌。补灌后套筒接头的单向拉伸性能均能达到满灌时现行行业标准的规定,为目前大量存在的套筒灌浆缺陷提供了有效的解决手段。     

新型大直径钢筋锥套锁紧机械接头力学性能试验研究

新型钢筋锥套锁紧连接技术作为大直径钢筋的一种连接形式,具有施工工艺简单快捷、安全可靠等优点。基于钢筋锥套锁紧连接技术,本文设计了HRB400钢筋试件和锥套锁紧接头试件并进行了力学性能试验,分析了试件的破坏形式和"荷载-位移"曲线变化规律。研究结果表明:试件的破坏形式均为钢筋拉断,锥套锁紧接头保持完好;锥套锁紧接头在单向拉伸、高应力反复拉压、大变形反复拉压试验中的极限抗拉强度、残余变形、最大力下总伸长率等强度指标和变形性能均能够满足规程规定的Ⅰ级接头标准,具有良好的连接性能。