新型灌漿變形鋼套筒連接技術(shù)研究.pdf

1、預(yù)制裝配結(jié)構(gòu)采用工廠化方式生產(chǎn)構(gòu)件，并在現(xiàn)場進行組裝，能夠充分體現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)勢，大幅提高建造質(zhì)量和建造速度。鋼筋灌漿套筒連接技術(shù)是預(yù)制構(gòu)件連接和組裝的關(guān)鍵技術(shù)之一，能夠保證結(jié)構(gòu)的整體性和可靠性，有利于預(yù)制裝配結(jié)構(gòu)的使用和推廣。
　　本文從工程應(yīng)用和受力性能角度對現(xiàn)有鋼筋灌漿套筒連接技術(shù)進行了系統(tǒng)的介紹和總結(jié)，提出了一種新型灌漿變形鋼套筒，套筒采用優(yōu)質(zhì)無縫鋼管為材料，通過滾壓工藝在無縫鋼管的外壁壓出多道環(huán)狀梯形凹槽，同時在內(nèi)壁形

2、成多道凸環(huán)肋，加工工藝簡單，成本較低。梯形凹槽和凸環(huán)肋能有效地增加套筒與灌漿料以及周邊混凝土間的粘結(jié)強度與機械咬合作用，保證了預(yù)制構(gòu)件連接的整體性與可靠性。通過試驗研究、理論分析及數(shù)值計算對新型灌漿變形鋼套筒的受力性能進行了研究，主要研究內(nèi)容如下:
　　1.對3種規(guī)格共9個新型灌漿變形套筒接頭在單向拉力作用下的結(jié)構(gòu)性能進行了研究:(1)測量分析了套筒表面的應(yīng)變分布，發(fā)現(xiàn)套筒應(yīng)變分布與其內(nèi)腔結(jié)構(gòu)相關(guān)，在無肋段和變形段表現(xiàn)出不同的規(guī)律

3、。(2)利用光纖光柵傳感器測量了鋼筋表面的應(yīng)變變化，發(fā)現(xiàn)在錨固長度范圍內(nèi)，兩根連接鋼筋的應(yīng)變基本呈對稱分布。粘結(jié)應(yīng)力的峰值點靠近套筒端部，隨著荷載增大，粘結(jié)應(yīng)力的峰值點逐漸向套筒中部漂移。(3)發(fā)現(xiàn)套筒接頭發(fā)生了鋼筋拉斷和粘結(jié)滑移兩種破壞模式，接頭抗拉強度與鋼筋抗拉強度標準值的比值均大于1.10，殘余變形均小于0.10mm，強度和殘余變形滿足《鋼筋機械連接技術(shù)規(guī)程》(JGJ107-2010)中Ⅰ級接頭的型式檢驗要求。
　　2.對3

4、種規(guī)格共18個新型灌漿變形套筒接頭在反復(fù)拉壓作用下的結(jié)構(gòu)性能進行了研究:(1)測量分析了套筒表面應(yīng)變與荷載間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)套筒表面應(yīng)變隨荷載變化發(fā)生線性變化。(2)發(fā)現(xiàn)套筒接頭的殘余變形均小于0.30mm，主要發(fā)生鋼筋拉斷和粘結(jié)滑移兩種破壞模式，強度和殘余變形滿足《鋼筋機械連接技術(shù)規(guī)程》(JGJ107-2010)中Ⅰ級接頭的型式檢驗要求。
　　3.對圓柱形灌漿套筒的粘結(jié)強度進行了理論研究:(1)基于彈性力學中的厚壁圓筒模型，推導(dǎo)了灌

5、漿料與套筒和鋼筋間初始約束應(yīng)力的計算公式，分別計算了灌漿料與套筒及灌漿料與鋼筋間摩擦作用的大小，通過對比說明了粘結(jié)滑移破壞更容易出現(xiàn)在鋼筋與灌漿料之間。(2)基于鋼筋與混凝土的粘結(jié)強度理論，根據(jù)灌漿料強度與套筒內(nèi)初始約束應(yīng)力計算了23個發(fā)生粘結(jié)滑移破壞的套筒接頭的粘結(jié)強度和極限承載力，與文獻試驗值符合良好。
　　4.利用大型通用有限元軟件ABAQUS，建立了3種規(guī)格新型灌漿變形套筒接頭的有限元模型，計算套筒接頭在單向拉力作用下的極