拼装接头对预制综合管廊受力性能影响研究

以预制混凝土综合管廊拼装接头为研究背景,使用有限元分析软件ABAQUS对管廊段中的管节进行了单调静力模拟试验,对比含有拼装接头的管节和不含拼装接头的管节的分析结果,结果表明,在相同荷载作用下,有拼装接头时,管节顶板下部的拉应力极值比整体管节顶板下部拉应力极值大,在管节角部的两侧都出现了拉应力,含有拼装接头在角部附近出现的拉应力值比整体管节的该处拉应力值大;在位移方面,两者在顶板中部的位移值无明显区别,含有拼装接头的管节上下部分的侧板出现相对错动的趋势。     

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20 mm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。     

预制混凝土板式拼装综合管廊下部边节点受力性能有限元分析

预制混凝土板式拼装综合管廊由预制底板、预制壁板和预制顶板组成,其中壁板与底板通过套筒灌浆连接,壁板与顶板通过现浇混凝土节点核心区连接。针对上述预制混凝土板式拼装综合管廊的下部边节点,基于ABAQUS软件建立了考虑拼缝等因素影响的有限元模型,并通过试验验证了该模型的合理性。在此基础上,开展了有限元参数分析,主要参数包括腋角高度、轴压比和底板边界条件等。结果表明:所有试件均为壁板或底板受弯破坏;腋角高度和轴压比越大,节点的承载力越高;底板弹性接触与底板铰接的受力性能相近(承载力相差在5.4%以内),底板锚固的正向承载力比底板铰接高16.4%。     

灌浆套筒连接预制拼装足尺桥墩裂缝宽度试验研究

随着预制拼装桥墩的应用,出现拼接缝的构造和钢筋混凝土保护层厚度增加的现象,需修正原有的现浇混凝土结构裂缝宽度计算公式。研究基于2个足尺实心墩静力试验的结果,总结了预制拼装桥墩裂缝分布的特征,对裂缝的机理进行分析,提出适用于灌浆套筒预制拼装桥墩的裂缝宽度计算公式。试验结果表明,预制桥墩的首次开裂荷载是现浇桥墩的96%。墩底裂缝达到0.2 mm时,预制桥墩的开裂特征荷载是现浇桥墩的1.06倍。研究提出的灌浆套筒预制拼装桥墩压弯裂缝宽度计算公式符合套筒的开裂机理,具有针对性。     

预制预应力综合管廊受力性能试验研究

以2010年上海世博会园区综合管廊工程为背景,通过接头和整体结构足尺模型的单调静力试验,对采用预应力筋连接的预制预应力综合管廊的受力性能进行了较为系统的研究。接头试验研究结果表明:采用预应力筋连接的预制预应力综合管廊接头的受力过程分为消压、屈服和极限破坏三个阶段;破坏形态为预应力筋首先屈服,随后受压区混凝土压碎;破坏机制为桁架机制;接头抗弯承载力为设计弯矩的2.1倍,抗弯刚度随外荷载的增大而减小;接头试件的位移延性系数达到2.8,接头拼缝的转角延性系数达到3.1。整体结构试验研究结果表明:在四侧壁等值对称荷载作用下,采用预应力筋连接的预制预应力综合管廊整体结构的受力过程可分为开裂、屈服和极限破坏三个阶段;破坏形态为接头与整浇侧壁端部截面屈服,结构形成塑性机构,达到承载能力极限状态;破坏机制为弹簧铰闭合框架机制;整体结构试件的极限承载力为设计荷载的3.2倍;整浇侧壁和含拼缝侧壁的位移延性系数分别达到3.87和2.91。本文研究成果为2010年上海世博会园区综合管廊建设以及预制预应力综合管廊的推广应用提供了技术依据。     

软弱土层下预制拼装综合管廊受力性能分析

基于ANSYS软件,建立了考虑土-结构共同工作的预制拼装混凝土综合管廊有限元分析模型,并在此基础上开展了预制拼装综合管廊在软弱土层下的受力性能参数分析,主要分析参数为软弱土层弹性模量。结果表明:软弱土层弹性模量减小会加剧管廊的不均匀沉降,沉降变形量与软弱土层弹性模量的关系函数可近似简化为对数函数;软弱土层对管廊结构的纵横向内力影响较大,当软弱土层的弹性模量降为周围非软弱土层弹性模量的17%时,可使侧壁底部截面横向弯矩减小31.9%或增大19.7%,使纵向弯矩达到该截面开裂弯矩的25%。     

预制柱灌浆套筒连接节点有限元分析

采用有限元软件ABAQUS分析了预制柱灌浆套筒连接节点在地震荷载作用下的表现,探讨了不同轴压比和角钢强度对节点抗震性能的影响。有限元分析结果表明:有限元模型合理可靠,预制柱灌浆套筒连接节点具有良好的抗震性能;在一定范围内增大角钢强度和厚度,可提高节点的承载力。     

叠合板式拼装综合管廊下部节点受力性能分析

基于ABAQUS软件建立了考虑叠合面影响的叠合板式拼装综合管廊下部节点(包括外壁与底板连接的边节点和中墙与底板连接的中节点)非线性有限元分析模型,通过与试验结果的对比分析,验证了该分析模型的合理性。在此基础上,开展了叠合板式拼装综合管廊下部节点的有限元参数分析,主要分析参数包括拼缝位置、腋角尺寸和轴压比等。分析表明:对于边节点,拼缝位置的影响较小,而取消腋角将使其承载力降低约27.1%;对于中节点,腋角尺寸的影响较小,但承载力随拼缝位置的提高而增大;随着轴压比的增大,边节点和中节点的承载力均增大;中节点的延性明显优于边节点。     

灌浆金属波纹管连接预制拼装立柱抗震性能试验研究

随着桥梁预制拼装施工技术的推广,预制拼装桥梁立柱的连接构造和抗震性能等相关问题的研究受到广泛关注。以实际工程为背景,针对采用灌浆金属波纹管新型联接构造的预制拼装立柱进行抗震性能拟静力试验研究,制作2个缩尺比为1:3的试验试件模型,进行了整体现浇桥墩和灌浆金属波纹管连接预制拼装桥墩拟静力循环加载试验。对试验试件的损伤状态、位移延性、残余变形和等效黏滞阻尼比等性能指标进行描述,并与整体现浇混凝土桥墩进行比较和讨论。试验研究结果表明,采用灌浆金属波纹管联接的预制拼装立柱损伤主要集中在柱底接缝处及塑性铰区域处,该类预制立柱具有与传统现浇钢筋混凝土桥墩相近的抗震性能。     

预制拼装综合管廊接头防水性能研究

接头是预制拼装综合管廊结构的薄弱部位,接头防水性能是影响预制拼装综合管廊结构安全性与耐久性的关键技术问题。本文对隧道预制结构接头防水性能的试验与理论研究进展进行了较为系统的总结与分析,并开展了厦门湖边水库预制拼装综合管廊接头防水性能的缩尺模型试验,为预制拼装综合管廊接头防水性能的研究与设计提供了依据。     

U型出筋连接叠合板式拼装综合管廊边节点受力性能分析

基于ABAQUS软件,并考虑叠合界面的影响,分别建立有腋与无腋的U型出筋连接叠合板式拼装综合管廊边节点有限元分析模型。与试验结果的对比分析表明,有限元分析模型的计算结果与试验结果吻合较好。在此基础上对管廊节点的腋角高度、轴压比、桁架筋伸入位置等参数进行有限元参数分析。结果表明,腋角高度对边节点承载力影响较大,腋角高度超过150mm后,对边节点承载力提高作用不明显。轴压比不超过0.1时,增大轴压力能够提高管廊边节点承载力,且对正向承载力提升更加明显。将桁架筋伸入节点核心区后,将显著提高边节点承载力。     

预制拼装综合管廊接头剪切试验

以上下分块预制拼装综合管廊接头为试验对象,采用足尺试验方法对钢筋混凝土管片接头的弹性工况性能、极限承载力进行研究。着重分析不同轴力下接头的剪切刚度规律,并对接头结构极限承载能力和对接头基于破坏模式的优化进行讨论。试验结果可指导上下分块预制拼装综合管廊设计,并在其他明挖地下结构(如明挖隧道)预制拼装中具有潜在应用。     

叠合整体式预制装配综合管廊受力性能试验研究

以十堰市北环路综合管廊工程为依托,针对叠合整体式预制装配技术的受力性能通过原比例模型试验进行研究。通过现场加载和数值分析,可得出按照现有设计方案施工,结构力学性能和变形性能表现良好,能够满足设计规范要求。     

灌浆套筒连接预制柱抗震性能模拟研究

文中采用有限元软件ABAQUS对采用灌浆套筒连接方法的预制柱进行抗震性能的数值模拟试验研究,并设置现浇柱对照组,考察灌浆套筒预制柱与现浇柱在低周反复荷载作用下的抗震性能差别。     

综合管廊预制拼装关键技术研究

综合管廊建设不仅有效利用了地下空间、美化了城市环境,而且给管线添加了保护层,加强了管线防灾抗灾的能力,防止管线受到外力伤害.综合管廊明挖预制拼装法的施工效率高,施工过程绿色环保,具有非常广阔的应用前景.因此重点对明挖预制拼装法施工过程中的构件预制、节段拼装、接头施工、廊体外包防水施工等关键技术进行了研究,为日后的相关施工提供借鉴.     

钢筋套筒连接节点灌浆饱满度检测试验研究

采用冲击弹性波和超声波法对预制装配式剪力墙结构钢筋套筒连接节点的灌浆饱满度进行了检测,对比分析了竖向"梅花形"和双排对称套筒连接节点不同工况下的测试结果。结果表明,超声波法可通过声速值的变化判别出套筒连接节点的灌浆饱满度,冲击弹性波法可通过频谱图中卓越频率、测区名义厚度和反射时间的变化判别出套筒连接节点的灌浆饱满度;对于双排对称套筒连接节点,超声波法难以确定正反面哪根套筒具有脱空缺陷,而冲击弹性波法可通过卓越频率的变化判别出正反面每根套筒的灌浆饱满度。     

非正常灌浆对钢筋套筒灌浆连接接头受力性能影响的试验研究

通过14组42个钢筋套筒灌浆连接接头试件的单向拉伸试验,研究了水泥净浆替代灌浆料、混凝土净浆(试验中用水泥砂浆模拟)包裹钢筋、使用过期灌浆料、使用高水灰比灌浆料、灌浆时间滞后共5种非正常灌浆对钢筋套筒灌浆连接接头受力性能的不利影响.研究表明:水泥净浆代替灌浆料、水泥砂浆包裹钢筋厚度超过钢筋肋高、灌浆料水灰比达到正常水灰比的1.35倍及以上等异常情况下,钢筋套筒灌浆连接接头试件单向拉伸性能均不能满足《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》(JGJ 355-2015)要求;在加载过程中,如果钢筋发生屈服,无论是接头外钢筋被拉断情况,还是钢筋未断情况,均是接头外钢筋发生屈服,接头内钢筋一般不再屈服.基于试验结果,对实际工程用灌浆料及其灌浆工艺提出了具体建议,以期提高装配式混凝土结构钢筋套筒灌浆的质量.     

灌浆套筒连接预制拼装桥墩抗剪强度设计方法

灌浆套筒是预制拼装桥墩广泛采用的一种连接方式。现有灌浆套筒连接预制拼装桥墩抗震性能研究多针对中高墩,在水平地震作用下以弯曲破坏为主,针对以剪切或弯剪破坏为主的矮墩抗震性能研究较少。笔者给出了既有桥墩抗剪强度设计方法,在已有预制拼装桥墩试验数据的基础上,补充了2个灌浆套筒连接预制拼装桥墩模型,通过试验获得其抗剪强度。最后基于试验结果,对现有桥墩抗剪强度设计公式的适用性进行分析,并提出修正计算公式。结果表明,基于既有的现浇桥墩计算公式、拼接缝直剪公式和整体剪切计算公式均与试验结果存在较大差异,笔者提出的抗剪强度修正计算方法具有更高的精度和更广的适用性。     

用于建筑结构预制拼装的灌浆套筒连接技术介绍

本文介绍了灌浆套筒连接技术的研究历程及发展状况,叙述了灌浆套筒的尺寸和各组成部件,如何确定灌浆管和排浆管的位置,安装灌浆管和排浆管的方法及接头的拼装注意事项。套筒灌浆连接技术作为预制混凝土技术之一,在保证工程质量方面的优越性将受到人们越来越多的关注,具有广阔的前景和应用空间。     

预制槽型拼装混凝土综合管廊整体结构受力性能分析

基于ABAQUS软件,建立了考虑预制构造影响的双舱预制槽型拼装综合管廊整体结构受力性能有限元分析模型,并基于顶部水平荷载试验结果验证了该有限元分析模型的合理性.在此基础上,进一步开展了双舱预制槽型拼装混凝土综合管廊整体结构在环向荷载作用下的受力性能分析.结果表明:在环向荷载作用下,双舱预制槽型拼装混凝土综合管廊的最终破...