钢筋-金属波纹管灌浆连接的锚固性能试验研究

为研究钢筋-金属波纹管灌浆连接的锚固性能,设计并制作了23组灌浆连接试件.基于拉拔试验,分析了钢筋锚固长度la、孔径比D/d和螺旋箍筋约束等因素对灌浆连接锚固性能的影响.研究结果表明,试件的破坏形式包括钢筋拉断、钢筋拔出、金属波纹管拔出和混凝土开裂等4种,且以钢筋拉断为主.当孔径比D/d=1.90~2.23时,试件由于试验原因多未发生破坏,但钢筋均达到屈服强度.当孔径比D/d=2.52~3.50且锚固长度la≥10d时,试件破坏形式均表现为钢筋拉断.当孔径比D/d=1.90~3.50且锚固长度la=7d^24d时,钢筋的黏结刚度随锚固长度la和孔径比D/d的增大呈先增大后减小的趋势.在外径为89 mm的金属波纹管内加入螺旋箍筋后,钢筋黏结滑移量显著降低,锚固性能明显提升.在工程应用中,当钢筋直径不大于25 mm时,建议锚固长度la取10d^15d,孔径比D/d取2.50~3.50.

钢筋与波纹管约束灌浆料的粘结-滑移本构关系试验研究

为研究钢筋与波纹管约束灌浆料间的粘结-滑移本构关系,本文设计并制作了15组基准试件和5组钢筋开槽试件,采用拉拔试验研究了钢筋与波纹管约束灌浆料间的粘结-滑移变化规律及其影响因素。研究结果表明:当锚固长度la为3~5倍钢筋直径d,孔径比D/d为2.52~4.94时,极限粘结强度随锚固长度la的增加基本呈线性降低趋势,随孔径比D/d的增大呈先增后减的变化规律,且当孔径比D/d=3.04时,极限粘结强度取得较大值,锚固性能表现最佳。不同荷载作用下,粘结应力沿锚固长度la方向呈单波峰状分布,在距离自由端0.75la附近,粘结应力取得峰值,且当孔径比D/d较大时,粘结应力分布更为均匀。通过对试验数据拟合,建立了考虑锚固长度la、孔径比D/d等因素并能反映粘结应力分布变化的粘结-滑移本构关系简化模型,与试验结果能较好吻合。

钢筋插入式波纹管浆锚连接受力性能数值分析

为研究钢筋插入式波纹管浆锚连接的受力性能,本文采用有限元法对其轴向拉伸作用下的力学行为进行了精细化模拟分析,并与试验结果进行对比,验证了数值模型的有效性。通过设置不同的锚固长度la、灌浆料厚度rg以及钢筋直径ds,分析了多种参数对其锚固性能的影响。结果表明:除锚固长度la=7ds的接头为钢筋拔出破坏外,其余接头皆为钢筋屈服破坏;在受力过程中,波纹管均未屈服,一直处于弹性阶段;灌浆料与混凝土最大应力随rg/ds以及rgla/ds2增大而减小,当rg/ds<0.3,rgla/ds2<3.0时,2种材料最大应力均超过其抗压强度。