环形钢筋闭合连接性能研究综述

环形钢筋闭合连接的连接方式可以减小连接区域宽度,具有较大的应用价值;阐述了环形钢筋闭合连接的传力机制,以及国内外对环形钢筋闭合连接和采用环形钢筋闭合连接节点的装配式剪力墙抗震性能的研究进展。环形钢筋闭合连接中核心混凝土区域发挥了重要的作用,其主要破坏形式是斜截面剪切破坏,通过改变核心混凝土横截面面积、设置纵筋改变核心混凝土破坏模式和提高材料性能等方式,可以提高核心混凝土抗剪能力,提升节点的连接性能;采用环形钢筋闭合连接节点的装配式剪力墙破坏模式与现浇墙相似,表现出了良好的抗震性能,能够满足“等同现浇”的要求,可以应用于实际工程,但改变环形钢筋间距对连接性能的影响尚无统一定论,还需要进一步深入研究。总结了不同学者针对环形钢筋闭合连接提出的承载力模型,并进行了验证与分析,结果表明Joergensen提出的公式与试验数据吻合较好;国外规范的相关规定中,欧洲规范与FIB指南考虑因素较为全面,可以作为工程实践的参考。     

纵肋叠合剪力墙边缘构件钢筋搭接连接性能试验研究

为研究纵肋叠合剪力墙结构体系中叠合边缘构件纵向钢筋搭接传力性能,考虑钢筋端部锚固构造、后浇混凝土强度、箍筋间距等参数,设计并制作了23组共46个钢筋搭接连接的边缘构件试件并对其进行轴拉试验,得到了搭接连接破坏模式和传力机制,给出了临界搭接长度计算方法,并研究了各参数对纵筋搭接传力性能的影响。结果表明：叠合边缘构件纵筋可以采用直锚搭接,建议采用环锚搭接,可缩短搭接长度约20%,环锚搭接加强措施可进一步缩短搭接长度约20%;钢筋直锚搭接通过新旧混凝土结合面受剪传力,应严格控制新旧混凝土结合面质量;钢筋环锚搭接通过核心混凝土承压传力,受新旧混凝土结合面质量影响较小;提高混凝土强度和加密箍筋有利于搭接传力。提出的纵筋临界搭接长度计算方法可用于纵肋叠合剪力墙边缘构件的纵向钢筋,具有较好的安全储备。     

钢筋约束浆锚搭接连接的试验研究

为了研究钢筋约束浆锚搭接连接的施工工艺和可靠性,设计制作了144个钢筋约束浆锚搭接连接的钢筋搭接试件。对其中72个试件进行了单向拉伸试验,对其余72个试件进行了高应力反复拉压试验,试验中综合考虑了纵向钢筋直径、纵向钢筋搭接长度、箍筋体积配筋率、混凝土强度等不同因素对其破坏机理和粘结强度的影响。试验结果表明,钢筋约束浆锚搭接连接施工方便、连接可靠,是当前预制装配式剪力墙体系中较可靠的钢筋连接形式之一。     

大直径钢筋浆锚搭接连接试验研究

为探究大直径钢筋浆锚搭接连接件的锚固性能,制作了6组共18个连接试件进行了单向拉伸试验,在固定金属波纹管直径和螺旋箍筋间距的情况下,主要考虑钢筋直径和锚固长度对连接件锚固性能的影响,以定性和定量分析法为该连接方安全性分析提供试验支撑。试验结果表明,大直径钢筋浆锚搭接连接方式安全可靠,可以为装配式混凝土结构连接提供新的思路。     

预制模壳混凝土柱钢筋搭接连接传力性能试验研究

为解决针对预制模壳装配式框架结构连接问题,提出了预制混凝土柱钢筋搭接连接,该连接具有施工操作简便、安装效率高、预制柱构件端部不出筋等优点。通过对19组钢筋搭接连接接头开展单向拉伸试验,得到钢筋搭接连接的破坏模式、传力机理,及钢筋直径、搭接间距、搭接长度、混凝土强度和横向钢筋约束等因素的影响规律。试验结果表明：在满足试验构造、搭接长度达到基本锚固长度l_a的情况下,锚固于新旧混凝土的搭接钢筋可有效传力,而搭接长度为0.6l_a的钢筋搭接连接中钢筋与混凝土黏结不足,发生滑移破坏;当搭接长度不低于1.0l_a时,新旧混凝土界面及搭接钢筋接触与否对传力性能无显著影响;增加搭接长度与增强横向约束均可提高钢筋搭接传力性能。     

含FRP约束环的钢筋搭接连接试验研究

基于含纤维增强聚合物(FRP)约束环的钢筋搭接连接技术的钢筋锚固试验研究,共设计制作78组含FRP约束的钢筋搭接连接构件,主要进行钢筋搭接的静力拉伸试验研究。试验主要考虑钢筋搭接长度、钢筋直径、混凝土强度、FRP约束环内径与壁厚等参数的影响。试验结果表明:钢筋在2l_l/3,l_l/2,l_l/3搭接长度情况下,搭接性能均能够得到保证;FRP约束环既能与内部灌浆料很好地粘结,又能与外围混凝土协同工作,同时也间接证明含FRP约束环的钢筋搭接连接技术是一种连接性能可靠、施工操作简便、经济效益突出,且适合于预制装配式混凝土结构钢筋连接技术。     

钢筋套筒挤压搭接连接叠合次梁-主梁连接节点受力性能试验研究

为研究后浇段设置在次梁端与主梁侧面之间、叠合次梁预制部分纵筋采用套筒挤压搭接连接的叠合次梁-主梁连接节点的受力性能,进行了1个端节点和1个中节点试件在次梁悬臂端竖向荷载作用下的静力试验。研究结果表明：次梁受压、受拉纵筋套筒挤压搭接接头可有效传力,套筒没有出现裂纹,钢筋没有发生滑移;次梁预制混凝土与后浇混凝土结合面未见破坏,次梁的破坏形态为固端一倍梁高范围内类似深梁的斜截面弯曲破坏,可以采用“拉-压杆”模型解释次梁的受力机理、截面应变分布;次梁的实测承载力与《混凝土结构设计规范》正截面受弯承载力预测值的比值平均为1.37,与“拉 压杆”模型承载力计算值的比值平均为1.09。     

钢筋浆锚搭接连接灌浆密实度检测方法试验研究

采用预埋传感器阻尼振动法对钢筋浆锚搭接灌浆过程中的施工质量进行了检测,采用冲击回波法和X射线法分别对波纹管约束和螺旋箍筋约束的钢筋浆锚搭接试件的灌浆密实度进行了检测。结果表明:预埋传感器阻尼振动法对灌浆施工过程的灌浆密实度的判断较为可靠;冲击回波法可以定性地发现灌浆不密实的情况,但对灌浆段和非灌浆段的界面判断不够准确;X射线法可以较清楚地判定单排孔道内部灌浆段和非灌浆段的界面,并建议了适当的检测参数,但其有效检测时的试件厚度有明显限制。现场检测时,可以综合应用预埋传感器阻尼振动法和X射线法,分别进行灌浆密实度的过程控制和事后检验,以有效提升灌浆质量。     

竖向钢筋套筒灌浆搭接连接的预制剪力墙抗震性能试验简介

正为改善传统套筒灌浆接头(钢筋对接连接)的施工便利性,在已研发的Ⅰ型和Ⅲ型套筒灌浆搭接接头(内径大、施工方便)的基础上,进行了一片现浇剪力墙和两片纵筋采用Ⅰ型与Ⅲ型套筒灌浆搭接连接的预制剪力墙1:1模型的拟静力试验。得到了剪力墙的荷载-位移滞回曲线,测量了套筒横向应变、套筒上端和下端区域的钢筋应变。试验结果表明:现浇墙初始裂缝出现在墙体底部,预制墙由于套筒的竖向约束,初始裂缝出现在套筒的上方;极限状态时,现浇墙体两侧根部混凝土压碎,预制墙体套筒上方混凝     

约束浆锚搭接连接高温性能试验研究

为了研究钢筋约束浆锚搭接连接在高温下的性能,采用恒温加载方式,对36个插入式预留孔灌浆钢筋搭接连接试件进行了高温下的单向拉伸试验。钢筋直径分别为12 mm和14 mm,试验温度依次为常温、200、300、400、500、600℃等。分析了试件的破坏形态、荷载-位移曲线及荷载随温度的变化规律。结果表明:常温下,搭接长度取为1. 0倍基本锚固长度的约束浆锚搭接连接试件,钢筋拉断于连接外部,连接性能可靠;随着温度升高,由于材料性能劣化,连接件的承载力逐渐下降;相同温度下,钢筋直径较大时连接件承载力下降幅度越小;从常温至300℃时,钢筋断于试件外部; 400～600℃时,钢筋断于试件内部;试件破坏形态均为钢筋拉断,属于延性破坏。     

环氧涂层钢筋搭接长度及梁受弯性能试验研究

环氧涂层钢筋（简称涂层钢筋）能有效地防止钢筋锈蚀,适用于对面耐久性要求较高的钢筋混凝土结构。本文通过搭接配筋梁受弯试验,研究了涂层钢筋的搭接传力性能及配筋梁的承载力、刚度和裂缝形态,并提出了设计建议。     

直径10mm和14mm钢筋约束搭接连接力学性能试验研究

螺旋箍筋约束搭接连接在钢筋外围配置螺旋箍筋并灌浆,以约束搭接区域横向变形,从而提高搭接连接性能。目前,常用的灌浆材料为80MPa高强灌浆料,具有强度高、性能可靠等特点;但成本较高、对施工速度要求高。针对这一问题,本文拟通过12个试件的单向拉伸试验,开展搭接区采用C30细石混凝土浇筑的螺旋箍筋约束搭接连接受力性能试验研究;其中搭接钢筋直径分别为10mm和14mm,规格分别为HRB400和HRB500,搭接长度均为1.0la。试验结果表明:所有试件钢筋屈服前混凝土表面均未开裂;破坏时采用HRB400级和HRB500级直径10mm钢筋试件中钢筋被拉断,采用HRB400级和HRB500级直径14mm钢筋试件中混凝土出现劈裂裂缝且钢筋均已屈服。综上可见,采用C30细石混凝土浇筑的螺旋箍筋约束搭接连接用于小直径钢筋连接时钢筋搭接长度取1.0la可以满足受力要求,用于大直径钢筋连接时建议采用1.2la;此种连接构造可用于HRB500级高强钢筋的连接。     

竖向钢筋搭接的装配整体式剪力墙抗震性能试验研究

提出了一种新型的装配整体式剪力墙结构形式,预制剪力墙内的竖向钢筋采用搭接连接。为研究这种新型预制剪力墙的抗震性能,以某实际工程为背景,完成了8个足尺剪力墙试件的拟静力试验,主要模拟不同剪跨比下的内墙和外墙。试验结果表明,本文提出的新型预制剪力墙,其承载力、刚度、破坏模式、耗能能力等性能与现浇试件一致,可以按照与现浇结构相同的方法进行设计。     

HRB500钢筋搭接焊接头抗拉性能试验研究

通过30组90个小直径HRB500钢筋搭接焊试件的拉伸试验,研究了钢筋直径、搭接焊形式和焊缝长度对试件破坏形态、极限荷载和平均焊缝强度的影响。试验中试件共出现两种破坏形态,即焊缝断裂和钢筋拉断。试验结果表明,当发生焊缝沿受力方向断裂时,增加焊缝长度可以提高试件极限荷载,而平均焊缝强度随之降低;双面焊容易削弱焊缝端钢筋强度;焊缝偏心受力可导致焊缝一端掀起,降低焊缝承载力。对于直径6 mm钢筋,最小焊缝长度可为14d(单面焊)或7d(双面焊);对于直径8 mm钢筋,最小焊缝长度可为10d(单面焊)或5d(双面焊)。本文可为小直径HRB 500钢筋用于焊接闭合箍筋约束高强混凝土及相关标准的制定提供参考。     

钢筋滚轧直螺纹套筒连接性能试验研究

采用英制460 MPa钢筋,对剥肋滚轧和直接滚轧直螺纹套筒接头进行一系列静载、动载试验研究。结果表明:直螺纹接头能够达到等强连接,剥肋滚轧直螺纹接头的变形性能优越于直接滚轧直螺纹接头;直螺纹接头性能等级能达到JGJ 107-2003Ⅰ级接头要求;在应力比为0.2的疲劳荷载下,英制460 MPa钢筋剥肋滚轧直螺纹接头的疲劳强度设计值可取为207 MPa。     

钢筋接触搭接与非接触搭接试验分析比较

介绍了钢筋接触搭接与非接触搭接的做法与要求,结合具体实验,对两种搭接方式的传力性能进行了计算分析,结果表明:在相同配筋率和搭接长度下,钢筋采用接触搭接时传力性能更好。     

单向拉伸荷载下环形钢筋锚固性能试验研究

基于对7个钢筋锚固试件在静力作用下的拔出试验,研究了环形钢筋在单向拉拔荷载下的锚固性能。根据试验中得到的钢筋应变分布特征、外部混凝土的破坏现象、承载力以及滑移特点,揭示了环形钢筋在不同弧度、不同混凝土保护层、核心加强等多种因素影响下承载力和变形特征的差别以及传力机理的差别。试验结果表明,当锚固钢筋埋入混凝土部分采用弧形、环形构造时,在混凝土保护层厚度满足要求下,钢筋的锚固承载力与直线形钢筋相当,环形钢筋的初始加载变形略大,而后期拉拔承载力在发生较大位移的情况下没有明显的退化。     

活性粉末混凝土中带肋钢筋搭接性能试验研究#br#

为明确活性粉末混凝土RPC（reactive powder concrete）中带肋钢筋搭接连接的受力性能,合理确定RPC中纵筋的搭接长度,以纵筋搭接长度、RPC强度、搭接钢筋净距和配箍率为试验参数,对39个RPC中的钢筋搭接连接试件进行对拉试验,获得各试验参数对RPC中带肋钢筋搭接连接性能的影响规律。结果表明：对拉荷载作用下,RPC中带肋钢筋搭接连接分别出现钢筋拔出和拉断两种破坏模式,对于保护层厚度小于2倍钢筋直径的拔出破坏试件,一般还伴随外围RPC劈裂裂缝的出现;对于拔出破坏试件,搭接区域的搭接强度随搭接长度增大而略有减小、随RPC强度和配箍率的增加而增大;相较于搭接长度为100mm的试件,搭接长度为150mm试件的搭接强度约减小5%;强度等级为100MPa、120MPa和150MPa的RPC与直径为20mm带肋钢筋间的搭接强度分别约为17.5MPa、19.5MPa和21.1MPa;相较于未配箍筋试件,配箍率为0.34%和0.75%试件的搭接强度分别提高7.8%和13.1%;相较于钢筋净距为20mm试件,净距为0和40mm试件的搭接强度分别约减小5%和8%,但净距40mm试件搭接强度的降低主要是由于试件RPC保护层厚度过小,使得钢筋外围RPC产生劈裂所致。根据试验结果,建立搭接区域钢筋表面搭接强度及临界搭接长度的计算公式,并以该文及其他研究者的试验结果验证了所提公式的适用性,据此可确定带肋钢筋在RPC中的临界搭接长度。     

插入式预留孔灌浆钢筋搭接连接有限元分析

为了验证插入式预留孔灌浆钢筋连接方法的可行性和可靠性,在进行钢筋锚固、搭接及剪力墙足尺试验结果的基础上,通过ANSYS对采用此方法的钢筋搭接性能进行单向拉伸试验数值模拟,利用非线性弹簧单元Comb in39来模拟钢筋与混凝土之间的粘结滑移关系。当拉拔力使钢筋屈服时,弹簧的伸长量很小,混凝土试件内部未发生粘结滑移破坏,其有限元分析得到的试件的屈服荷载及滑移量与理论计算值和试验实测值较为接近,最终验证了插入式预留孔灌浆钢筋的搭接连接是一种连接性能可靠,适合于住宅产业化下的预制混凝土结构的钢筋连接方法。