弯剪受力下群锚有限元分析

采用型钢—混凝土后锚固连接方式,对弯剪受力下粘结型锚栓群的受力性能进行了试验研究和有限元分析。结果表明,该类连接的破坏形态为锚栓钢材破坏,仅锚栓周围混凝土发生锥体破坏,锚栓内力以拉应力为主。锚固承载力随着埋深的增加而提高,加载端至基材表面的水平距离较大时,弯矩起控制作用,承载力较小;水平距离较小时,则表现为弯剪共同作用,承载力较大。     

轻骨料混凝土锚固化学锚栓拔出承载能力试验研究

我国《混凝土结构后锚固技术规程》(JGJ 145-2013)并未对化学锚栓在轻骨料混凝土中的使用做出规定,国内外也缺少相关研究,制约了化学锚栓的应用。为研究拔出破坏模式下轻骨料混凝土锚固化学锚栓的抗拉性能,本文采用通丝及倒锥形化学锚栓,设计并进行了11组静力约束抗拉试验,分析化学锚栓直径、锚固深度、化学锚栓类型等因素对轻骨料混凝土中化学锚栓抗拉性能的影响。通过试验结果可以发现,后锚固化学锚栓的破坏模式包括胶-混界面破坏、胶-筋界面破坏、锚栓钢材破坏和劈裂破坏;倒锥形化学锚栓的承载力较通丝化学锚栓低,易发生胶-筋界面破坏,而通丝化学锚栓易发生胶-混界面破坏;通丝化学锚栓的平均粘结强度随锚固深度增大而增大,与化学锚栓的直径相关性不大,抗拉承载力均随锚固深度和直径的增加而增大。     

混凝土结构后锚固连接化学锚栓群锚的抗拉性能

群锚与单锚的受力特征有较大差异,而国内对混凝土化学锚栓群锚受力研究较少,相关规范和理论研究也有待完善。本文对单锚、双锚、四锚和六锚化学锚栓进行了抗拉试验,分析群锚系统对化学锚栓承载能力和破坏模式的影响。在本试验环境下,后锚固化学锚栓的破坏模式表现为:单锚和双锚试验——锚栓拉断破坏,四锚和六锚试验——混凝土破坏;混凝土强度、基材厚度及埋深一定时,随着群锚系统中锚栓数量增加,平均单根锚栓破坏荷载逐渐降低。群锚中存在锚栓受力不均匀问题和锚板刚度导致的锚栓受力增大现象,通过对试验数据的处理得到了群锚中的锚栓受力不均匀系数和锚板刚度影响系数,为锚固系统抗拉设计提供参考。     

GFRP筋与胶合木粘结锚固性能试验研究

通过对9个GFRP植筋胶合木试件的粘结性能试验,对植筋试件的破坏形态、破坏机理及粘结锚固性能进行了初步研究。试验结果表明:该类试件的破坏模式主要有拉拔端木材劈裂破坏、胶层剪切破坏和复合型破坏;当GFRP筋直径为16 mm,锚固长度为120 mm,180 mm,240 mm时,试件破坏荷载呈逐渐增大趋势,分别为49.50 kN,64.33 kN和84.87 kN,而粘结剪应力平均值逐渐降低;通过数据分析,发现粘结剪应力在靠近试验端10～30 mm范围内出现峰值,大小为均值的2～4倍;GFRP筋的有效粘结锚固长度约为锚固长度的1/2。研究表明,胶合木和GFRP植筋之间具有良好的粘结锚固性能,在木结构工程领域具有一定的应用前景;同时今后尚需开展更多试验研究和理论分析工作,以期为工程应用提供更多参考。     

板锥柱面网壳结构的试验研究与有限元分析

为研究板锥网壳结构的实际承载能力和破坏全过程,了解结构的受力性能和整体刚度,对板锥柱面网壳结构进行模型试验研究。对试验模型的细部构造进行设计,确定上弦节点、下弦节点、支座节点、锥体成形及连接构造。对两纵边支承的试验模型在正常荷载工况和破坏荷载工况下进行加载试验,并采用ANSYS软件对试验模型进行非线性有限元分析。结果表明：板锥柱面网壳的整体刚度大,在正常荷载模式下,结构的变形很小,最大竖向位移与跨度的比值为1/3787,弦杆的受力主要是沿拱轴方向传递;在破坏荷载模式下,锥体的节点板连接处率先发生局部屈曲,之后焊点破坏,结构丧失承载能力。有限元与试验所得承载力最大误差为11%,破坏模式基本一致,所用有限元分析方法可靠。     

Experimental research and finite element analysis of plate-cone cylindrical reticulated shell

为研究板锥网壳结构的实际承载能力和破坏全过程，了解结构的受力性能和整体刚度，对板锥柱面网壳结构进行模型试验研究。对试验模型的细部构造进行设计，确定上弦节点、下弦节点、支座节点、锥体成形及连接构造。对两纵边支承的试验模型在正常荷载工况和破坏荷载工况下进行加载试验，并采用ANSYS软件对试验模型进行非线性有限元分析。结果表明：板锥柱面网壳的整体刚度大，在正常荷载模式下，结构的变形很小，最大竖向位移与跨度的比值为1/3787，弦杆的受力主要是沿拱轴方向传递；在破坏荷载模式下，锥体的节点板连接处率先发生局部屈曲，之后焊点破坏，结构丧失承载能力。有限元与试验所得承载力最大误差为11%，破坏模式基本一致，所用有限元分析方法可靠。     

大直径后置锚栓抗拔作用机制分析

以大直径后置锚栓体系中锚栓体、灌浆材料、围岩体以及锚栓-灌浆体界面、灌浆体-围岩界面为研究对象,根据剪切滞模型理论,研究完全黏结条件下锚栓的轴力、侧阻力等作用机理问题,推导了锚栓轴力、侧阻力分布计算公式,研究了锚栓侧阻力分布规律及荷载传递特点,得出了锚栓侧阻力呈指数规律分布、混凝土基础相对刚度越大,剪应力分布越不均匀等结论。为大直径后置锚栓体系设计和试验研究提供了依据。     

锚栓群锚抗拉性能试验研究

通过对膨胀型锚栓、扩底型锚栓、普通化学锚栓及特殊倒锥型化学锚栓进行单锚、两锚、四锚和八锚的抗拉试验,研究了群锚抗拉的破坏模式及受力性能,并对群锚受拉承载力的试验值与计算值进行了比较分析.结果表明,锚栓群锚抗拉破坏状态主要有:混凝土锥体破坏、锚栓钢材破坏,承载力试验值与《混凝土结构后锚固技术规程》计算值基本吻合.     

疲劳荷载作用下植筋锚固粘结的滑移性能

为研究疲劳荷载对植筋拉拔承载力、粘结应力的影响,设计植筋直径为16~25 mm、锚固深度为10d~25d（d为植筋直径）的10组拉拔试件进行疲劳试验,试件经200万次荷载上限为0.45P_u的疲劳加载后均未破坏,施加静载至破坏。加载过程中测量植筋的应变、滑移和荷载。结果表明：疲劳荷载削弱了承载能力,试件经疲劳荷载作用后极限承载力下降,粘结应力的减小随循环加载次数增加呈对数发展趋势。分析了粘结应力与试件破坏形态的关系。对于拔出破坏的试件,达到一定植筋深度后,胶筋界面的粘结应力是控制试件破坏与否的主要因素。增加植筋直径和锚固深度,粘结应力峰值逐渐降低,沿锚固长度的应力分布曲线趋于平缓,提高了植筋整体受力性能。     

粘锚对岩棉板外保温系统抗风荷载性能影响的试验研究

通过岩棉板薄抹灰系统的静态抗风荷载试验发现,在各项材料性能与基墙施工符合标准要求时,粘结对系统抗风荷载性能的影响较大,是系统的强度主要贡献者。通过对不同边界条件下系统抗风荷载性能的试验结果进行分析,研究分析了不同粘结率和不同锚栓数量情况下岩棉系统的破坏状态和抗风荷载性能,为工程行业标准提出岩棉板薄抹灰外墙外保温系统抗风荷载性能的控制要求与指标提供了理论依据与技术支撑。     

玻璃纤维布加固的钢筋混凝土梁端部粘结剪应力试验研究及端部应力分析

进行了 7根玻璃纤维布加固的钢筋混凝土梁剥离试验研究。试验结果表明 ,玻璃纤维布加固的钢筋混凝土梁抗弯承载力显著提高 ,发生剥离破坏的试验梁极限荷载相对地有所降低。根据试验结果 ,建立了纤维布端部粘结剪应力的试验分析方法 ,并对粘结剪应力的分布进行了分析。建立了纤维布端部粘结剪应力、剥离正应力及剥离荷载的计算方法 ,分析了参数对剥离荷载的影响 ,并给出了简化计算公式。     

粘结与锚固对岩棉板薄抹灰外墙外保温系统抗风荷载性能影响的试验研究与分析

通过研究岩棉板薄抹灰系统的静态抗风荷载试验发现,在各项材料性能与基墙施工符合标准要求时,粘结对系统抗风荷载性能的影响较大,是系统的强度主要贡献者。本文通过对不同边界条件下系统抗风荷载性能的试验结果进行分析,且研究分析了不同粘结率和不同锚栓数量情况下岩棉系统的破坏状态和抗风荷载性能,为工程行业标准提出岩棉板薄抹灰外墙外保温系统抗风荷载性能的控制要求与指标提供了理论依据与技术支撑。     

钢-混凝土结构后锚固群锚节点抗剪性能试验研究

为研究钢-混凝土结构后锚固群锚节点的抗剪性能,设计并制作9个后锚固群锚节点试件,开展后锚固节点单调加载试验,并分析不同孔内清灰程度和锚栓直径对试件承载力和破坏模式的影响.研究结果表明,锚孔内灰尘对化学胶锚固黏结作用具有较大影响,孔内清灰程度越高,孔内灰尘量越少,试件承载力越大,外荷载做功越大.不同强度锚栓试件破坏现象不...     

轻质烧结页岩砖砌体后锚固性能

通过不同规格螺栓的拉拔试验和吊挂试验,系统研究了轻质烧结页岩砖砌体的后锚固性能。结果表明,轻质烧结页岩砖砌体中的螺栓拉拔出现摩擦破坏和圆锥体破坏2种模式,锚栓抗拉承载力与锚栓直径和锚固位置有关;螺栓吊挂的主要破坏模式为吊杆的弯曲,砌体表面未出现破坏性裂缝或局部砌体的破损;轻质烧结页岩砖砌体具有优良的后锚固性能,能够满足建筑物的实际使用需要。根据对试验结果的综合分析,建立了考虑锚栓直径和锚固位置影响的锚栓抗拉承载力计算公式。     

后锚固锚栓抗震性能检测技术研究与结果分析

后锚固锚栓是通过相关锚固技术将被连接件连接到已有结构上的连接件,包含机械锚栓和化学锚栓。不同类型锚栓的工作原理、地震荷载作用下的性能及抗震承载能力均有不同。本文根据抗震性能试验结果研究提出了后锚固锚栓在地震区工程科学安全选用的建议。     

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。     

锚栓抗震性能试验研究

针对后锚固于无裂缝混凝土中的膨胀型锚栓、扩底型锚栓及化学锚栓进行了抗震性能试验,锚栓试件的破坏形式主要有钢材拉断、混凝土破坏及混合破坏.根据试验结果分析,膨胀型锚栓及化学锚栓在动力荷载作用下极限承载力有不同程度降低,扩底锚栓的极限承载力基本不受动力加载作用影响.本文根据试验研究结果提出了锚栓在地震区使用的建议.     

粘结型锚栓群锚弯剪受力计算方法与设计建议

粘结型锚栓是土木工程领域应用广泛的后锚固连接件,其具有代表性的使用情况为多个锚栓处于弯剪复合受力状态。在对比分析当前理论成果基础上,设计时可采用椭圆型拉剪计算公式并假定所有锚栓均参与受剪,将群锚弯剪受力问题转化为受拉最大那排锚栓的拉剪承载力计算。为保证连接安全并充分发挥锚栓强度,后锚固连接应控制为锚栓钢材破坏。为实现该目标,设计时可将剪跨比作为控制参数,通过公式推导和研究数据分析,在满足相关锚固要求前提下,当剪跨比大于0.6时可初步判断为锚栓钢材破坏,最后给出了后锚固群锚连接的设计建议和构造措施,以供工程应用参考。     

火灾后锚栓的混凝土边缘破坏性试验研究

正德国研究人员开展了受火冷却后在剪切荷载作用下单头螺纹锚栓的混凝土边缘破坏性试验研。采用ISO-834标准升温曲线对试验试件进行加热,考虑了受火时间、锚栓与混凝土边缘的距、锚栓的公称直径、锚固深度、混凝土抗压强度     

混凝土植筋锚固性能分析

研究了混凝土植筋在拉拔力作用下的破坏机理与破坏形态：分析了锥体—粘结组合破坏形态下的锚固承载能力，并与试验结果进行了比较：讨论了胶层体厚度、性能、混凝土强度、锚固深度、多根植筋组合效应等因素对拉拔承载能力的影响。