考虑钢筋偏心影响的铸造半灌浆套筒连接性能试验研究

为研究钢筋偏心(垂直偏心和斜向偏心)对铸造半灌浆套筒连接性能的影响,设计制作了18个铸造半灌浆套筒连接试件,通过拉伸试验研究钢筋偏心对试件破坏形态、强度与变形性能、灌浆料损伤程度的影响。结果表明,钢筋垂直偏心和斜向偏心对接头极限承载力影响较小,主要影响接头的变形性能,且出浆口所在截面为最危险截面;钢筋垂直偏心使贴近钢筋一侧筒壁应变大于另一侧对称位置应变,且钢筋斜向偏心试件具有相同的应变分布规律;钢筋居中试件灌浆料损伤深度最小,斜向偏心试件损伤深度最大,垂直偏心试件次之。最后,建立了铸造半灌浆套筒连接接头极限承载力分析模型,接头极限承载力计算结果与试验结果吻合良好,误差小于10%。     

灌浆缺陷补浆对套筒灌浆连接接头力学性能影响的试验研究

为研究灌浆缺陷补浆对钢筋套筒灌浆连接接头力学性能的影响,以全灌浆套筒为研究对象,以初始灌浆料残留层、补浆区段长度以及特配补浆料与初始灌浆料的协同工作能力为试验参数,设计制作了 30个试件.通过单向拉伸试验研究其屈服强度、极限抗拉强度以及破坏模式.结果表明:在补浆饱满的基础上,初始灌浆料残留层对试件的连接性能无明显影响,...     

灌浆密实度及钢筋偏置对钢筋灌浆套筒连接性能的影响研究

装配式混凝土结构中,灌浆密实度是影响钢筋套筒灌浆连接可靠性和安全性的重要因素。对不同灌浆密实度和钢筋偏置的钢筋灌浆套筒试件进行单向拉伸试验,研究试件连接性能。试验结果表明,灌浆密实度大,试件最终破坏形式为钢筋拉断,抗拉强度、残余变形和最大拉力下总伸长率均能满足标准技术要求,钢筋偏置基本不影响试件连接性能;灌浆密实度小,试件最终破坏形式为钢筋拔出,抗拉强度降低、残余变形增大、最大拉力下总伸长率减小。灌浆密实度越小,钢筋偏置距离越大,对钢筋灌浆套筒接头试件的连接性能越不利。     

高温下钢筋灌浆套筒连接件的连接性能研究

基于设定的升温曲线并结合顺序耦合法,采用有限元分析软件ABAQUS对高温下钢筋套筒灌浆连接件的连接性能进行数值模拟研究,提出受火温度对构件应力场分布和轴向抗拉荷载的影响规律。研究表明:在轴向拉伸荷载作用下,钢筋套筒灌浆连接构件中的钢筋应力值沿轴向方向由承载端向非承载端逐渐降低,最不利位置出现在钢筋承载端的第一个钢筋肋处;套筒的应力值沿轴向方向由套筒端部向中部逐渐增大,最不利位置出现在套筒与灌浆料接触的第一个套筒肋处;灌浆料的应力分布较为均匀。随着受火温度的升高,套筒内部的灌浆料将从三向受压状态逐渐转化为两向受压状态,钢筋套筒灌浆连接构件的轴向抗拉荷载随之降低。     

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.     

半灌浆套筒钢筋偏心连接受拉性能试验研究与数值模拟

为研究钢筋偏心缺陷对灌浆套筒钢筋连接受拉性能的影响,设计并制作了6组18个半灌浆套筒钢筋连接试件,考虑两种钢筋偏心类型,即钢筋垂直偏心和斜向偏心,分别用偏心率和偏心角表征其偏心程度。通过单向拉伸试验,研究钢筋偏心对套筒连接承载力、破坏形态、应变分布以及灌浆料损伤深度等受力性能的影响,并采用ABAQUS进行数值模拟和参数分析。研究结果表明:套筒表面纵向应变从出浆口两侧向灌浆口逐渐减小,出浆口位置为最薄弱位置,环向最大压应变位置受两种偏心影响显著;钢筋垂直偏心试件在钢筋贴近侧壁一侧的套筒表面纵向应变大于另一侧的纵向应变,斜向偏心试件套筒表面纵向应变随筒壁与钢筋距离的增大而减小;相同直径钢筋的套筒连接中,斜向偏心套筒连接的灌浆料损伤深度最大,垂直偏心的次之,垂直居中的最小;随着钢筋直径增大,灌浆料损伤深度及其占钢筋嵌入长度的百分比逐渐增大,最大约为钢筋嵌入长度的9.64%。数值模拟与试验结果吻合较好,模拟方法准确可行。     

套筒灌浆缺陷对预制混凝土柱钢筋屈服特征的影响研究北大核心CSCD

预制混凝土柱采用钢筋套筒灌浆连接时,在连接处形成套筒刚域,将对钢筋的受力状态产生一定程度的影响。通过1个现浇混凝土柱、1个无灌浆缺陷预制混凝土柱、5个带不同程度灌浆缺陷预制混凝土柱、2个灌浆缺陷注射补灌修复预制混凝土柱的低周反复荷载试验,研究了上述各种情况下的钢筋屈服特征及其对塑性铰形成的影响。研究结果表明:预制混凝土柱采用钢筋套筒灌浆连接时,套筒刚域的存在导致钢筋出现应变集中现象,塑性铰集中在底部接缝位置;当灌浆缺陷增大到一定程度后,柱底部接缝钢筋不再屈服,塑性铰不再形成;带灌浆缺陷预制混凝土柱通过注射补灌修复后,预制柱的钢筋屈服特征可以恢复到无灌浆缺陷状态。研究结果可为优化预制混凝土柱钢筋套筒灌浆连接的计算理论提供依据。     

高温后钢筋套筒灌浆连接反复拉压受力性能试验研究

为研究钢筋套筒灌浆连接在高温后的力学性能,对高温后的钢筋套筒灌浆连接开展了高应力反复拉压试验,对比分析了不同温度下、不同直径的套筒灌浆连接试件的承载能力、破坏模式、极限粘结强度等。结果表明：高温后的钢筋套筒灌浆连接在高应力反复拉压作用下出现了套筒外钢筋拉断破坏、钢筋与灌浆料粘结滑移破坏两种破坏形态,试件的破坏模式随着温度的升高会发生改变,试件极限承载力随温度的升高略有降低,钢筋与灌浆料之间的极限粘结强度随温度升高呈下降趋势。     

大直径高强钢筋套筒灌浆连接预制柱抗震性能试验研究

设计了6个截面尺寸为600mm×600mm的钢筋套筒灌浆连接预制混凝土柱,对其进行了低周反复加载试验,其中配置的纵筋和箍筋均为500MPa级高强钢筋,受力纵筋直径为25mm和36mm。研究了预制柱的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、耗能能力以及极限承载力,并分析了轴压比、纵筋直径和配箍形式对其抗震性能的影响。研究结果表明：达到峰值荷载时,500MPa级纵筋均能受拉屈服|试件极限承载力的计算值与试验值之比平均为0.78,具有一定安全度|轴压比为0.50的试件的滞回曲线饱满,而轴压比为0.25的试件,其根部灌浆接缝结合面发生破坏并出现了受力纵筋从套筒中拔出的现象,导致其滞回曲线出现捏拢,耗能能力相对较低|各试件的位移延性系数为3.80~5.31,极限位移角为1/47~1/33,均具有较高的延性水平|通过附加架立筋并配置复合箍的方式可保证大直径钢筋预制柱的抗震性能,并建议优选本文的配箍形式二。     

新型12mm钢筋灌浆套筒连接力学性能试验研究及有限元分析

采用普通无缝钢管为基本材料,设计了一种内部有螺纹或浮锈的新型钢筋连接用半灌浆套筒。通过12 mm钢筋灌浆套筒连接接头的力学性能试验,研究接头在静力拉伸、往复荷载下的承载能力。由试验结果得出:所有试件都是在套筒外的钢筋处产生颈缩或拉断,证明两种内部处理的连接都可靠。依据试验结果,采用ABAQUS有限元软件进行了接头静力拉伸模拟分析,通过对比得到了计算精度较好且单元数目适中的套筒接头建模方法,此方法中灌浆料、钢筋和钢管套筒分别采用C3D8、B31、S4单元建立,模拟结果与试验值吻合较好。因此,建议在进行此类型接头性能分析时可以选用这种建模方法。     

不同位置连接半灌浆套筒预拼桥墩抗震性能试验研究

为研究半灌浆套筒于不同位置处连接预拼桥墩的抗震性能,设计制作了3个套筒分别位于墩身顶部(YZD-T试件)、中部(YZD-M试件)、和底部(YZD-B试件)连接的预拼桥墩试件和1个整体现浇桥墩试件(XJD试件),通过低周反复加载试验研究了各试件的抗震性能。研究表明：半灌浆套筒连接的预拼桥墩试件与整体现浇桥墩试件均呈弯曲破坏且具有较强承载力;各预拼桥墩试件位移延性系数差在5%范围内,且均小于整体现浇试件;YZD-M试件屈服位移最大;YZD-T试件和YZD-B试件破坏时,YZD-M试件的刚度分别比XJD、YZD-T试件和YZD-B试件高8.26%、13.53%和20.02%,其累计耗能与XJD试件相差不大,分别比YZD-T试件和YZD-B试件大1.95%和23.72%。相较而言,预拼桥墩试件中,位于墩身中部连接的预拼桥墩试件抗震性能最好,可作为预拼桥墩设计时的推荐方案。     

钢管灌浆套筒连接轴向受压性能试验研究

为研究钢管灌浆套筒连接轴向受压性能,设计了27个轴向受压试件,并进行静载试验,考虑了灌浆料强度和连接长度两个变化参数。通过试验得到了试件的荷载-位移曲线、钢管和套筒的应变分布,对试件的破坏过程、钢管和套筒的轴向应力、黏结应力分布规律进行了分析。研究结果表明：钢管灌浆套筒连接的荷载-位移全曲线可简化为4段式的折线本构模型;随着连接长度和灌浆料强度的增大,试件极限荷载提高;连接段内的轴向应力、黏结应力和径向应力随着荷载的增大而增大,当与钢管上抗剪键接触的灌浆料局部压碎后,连接段内部应力发生重分布,钢管上的轴向应力不再增大,钢管和套筒上的径向应力突增,接触面黏结应力分布极不均匀。提出了钢管灌浆套筒连接承载力计算公式,并将国内外相关文献中的试验结果与公式的计算结果进行对比,计算值偏于安全。     

钢筋套筒灌浆接缝受剪性能试验研究

钢筋套筒灌浆接缝是装配整体式混凝土结构中关键的传力部位.进行了10个钢筋套筒灌浆接缝试件的单调加载直剪试验,其中试件的结合面包括露骨料粗糙面和键槽面,接缝厚度包括15、30 mm和50 mm,并与新旧混凝土结合面试件进行对比,研究了灌浆接缝的破坏特征与受剪承载力、剪力-滑移关系等受剪性能,分析了预制构件结合面做法及接缝...     

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...     

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。     

反复拉伸荷载对装配式建筑钢筋灌浆套筒连接性能的影响

对带缺陷的装配式建筑钢筋灌浆套筒在反复拉伸荷载作用下的性能进行研究,以缺陷位置、缺陷大小、缺陷分布形式和钢筋偏心为变量,分析了缺陷对灌浆套筒拉伸荷载下的破坏形态、滑移量、承载力的影响。结果表明:不同类型的缺陷灌浆套筒在高应力反复拉伸下均发生钢筋拉断的破坏模式,套筒灌浆滑移量随着高应力反复拉伸循环次数增加而显著增大;相同高应力反复拉伸循环次数下,不同缺陷对试件滑移量、残余变形和残余应变影响程度分别为:偏心锚固缺陷>均布缺陷>中部缺陷>水平缺陷>端部缺陷。     

钢筋套筒连接用灌浆料抗压强度影响因素试验研究

为了研究装配式混凝土结构中钢筋套筒连接灌浆料实体强度检验技术,制作了138个灌浆料试块进行抗压强度试验,研究试验龄期、养护条件和试件形状与尺寸对灌浆料强度的影响规律。试验结果表明,灌浆料早期强度增长较快,后期强度增长趋缓;养护环境的湿度对强度影响明显,灌浆料实际工作环境是处在埋置于混凝土构件的套筒内,其水分散失较少,且可以和外界进行热量交换,其实际强度与室温水养条件更为接近;小直径圆柱体试块强度统计结果与标准试块具有相似的规律,且很好地符合正态分布;在相同养护条件、相同龄期下,小直径圆柱体试块强度是标准试块强度值的75%;当样本容量15时,小直径试块强度的均值、标准差和推定值逐步趋于稳定,小直径试块的取样数量建议不宜15。     

配置500 MPa钢筋套筒灌浆连接预制混凝土柱抗震性能试验研究

试验中设计了6个钢筋套筒灌浆连接预制混凝土柱和2个现浇混凝土柱,对其进行低周反复加载试验,其中配置的纵筋和箍筋均为500 MPa钢筋,研究了预制柱的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、耗能能力以及承载力,分析了轴压比、配箍形式和灌浆料强度对其抗震性能的影响。研究结果表明：预制柱的位移延性、耗能能力和承载力均与现浇柱相近;预制柱套筒区形成刚域,套筒顶部破坏最为严重;轴压比较小的预制柱,其柱根部灌浆层结合面发生破坏,且滞回曲线会出现捏拢;轴压比较大的预制柱在保护层剥落后,出现核心区混凝土压碎破坏;预制柱的位移延性系数的均值仅为220,但极限位移角的均值可达1/31。