预制混凝土构件钢筋浆锚对接连接受拉性能

为改善预制混凝土构件钢筋连接工艺及性能,提出一种预制混凝土构件钢筋浆锚对接连接技术。针对该新型钢筋连接的传力可靠性问题,开展了考虑钢筋直径、混凝土强度和浆锚长度变化的接头单向拉伸试验。试验结果表明,钢筋浆锚对接连接接头受拉性能由钢筋浆锚长度与帮条钢筋承载力共同控制,与混凝土强度无明显关系,表现为帮条钢筋配置相同的条件下,12 mm、14 mm直径连接钢筋试件分别在0.5l a(受拉钢筋基本锚固长度)、0.6l a钢筋浆锚长度条件下实现钢筋拉断,16 mm直径连接钢筋试件在0.6l a钢筋浆锚长度条件下发生帮条钢筋拉断。结合数据分析,建议12~16 mm直径连接钢筋浆锚长度按0.6l a控制,帮条钢筋与连接钢筋牌号相同的前提下,12~14 mm直径连接钢筋的帮条钢筋按4 C 8设计,16 mm直径连接钢筋的帮条钢筋应按6 C 8设计。同时,试验中钢筋镦头构造可保证钢筋充分锚固,其具体尺寸可用于指导钢筋加工;螺旋筋对接头受拉性能影响不明显,可参照本次试验参数进行设计。

预制柱编码标注与平面整体表示方法研究

依据《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ1-2014)和《装配式混凝土建筑技术标准》(GB/T51231-2016)提出的预制柱构造设计原则,分析钢筋套筒灌浆连接装配式混凝土预制柱的构造措施,将预制柱的信息要素归纳为总体信息、类型信息、几何信息、钢筋信息、预埋件信息和其他信息,探索构件及其连接通用构造规则,实现构造标准化,在柱平面布置图上标出台模面和装配方向,规定构件的局部坐标系,通过编码表达预制柱,替代构件详图,实现装配式混凝土柱的平面整体表达。

套筒灌浆接头黏结滑移关系的精细有限元分析

为揭示套筒灌浆连接接头中钢筋和灌浆料间的黏结滑移关系,利用DIANA 10.3有限元软件建立接头试件的肋尺度精细有限元模型,并根据有限元分析结果对接头的局部黏结滑移关系进行研究。结果表明:套筒中钢筋黏结应力沿锚固长度大致呈马鞍形分布,加载端峰值随荷载增加逐渐内移;钢筋与灌浆料间相对滑移从钢筋自由端向加载端递增,超过屈服荷载后在加载端发生激增,并逐渐向里发展;局部黏结滑移曲线大致分为5个阶段,不同锚固位置处曲线的发展趋势大致相同,但其具体路径在发展程度和曲线特征值方面有一定差异;黏结锚固位置函数沿锚固长度大致呈“M”形分布且锚固自由端峰值大于加载端,是锚固位置和相对滑移的二元函数,建议用椭圆曲线和二次曲线进行拟合。该肋尺度精细化有限元模型可用于套筒灌浆连接接头的黏结滑移本构关系的进一步研究。

内设钢筋的倾斜钢管混凝土柱施工技术

由于钢管柱内混凝土配置钢筋可提升钢管和混凝土的协同工作性能,北非一些国家的设计规范要求钢管柱内混凝土按构造配筋率设置钢筋。针对倾斜钢管柱内安装钢筋的难点,确定了预制钢筋笼并与钢管固定、整体吊装的思路。先从设计入手,明确了钢筋笼与栓钉间距,并提出钢筋笼间非接触搭接的连接方式。在安装过程中,探索利用钢筋滑槽克服钢管柱内栓钉影响、采用可分次焊接双十字定位筋固定钢筋笼、钢筋笼与钢管柱整体吊装等方法进行钢管柱内钢筋安装,最后利用混凝土顶升技术完成钢管柱内混凝土浇筑。通过工程实践验证了技术措施的实用性和有效性,取得良好综合效益。

装配式混凝土剪力墙上下层钢筋间接搭接单向拉伸试验及有限元模拟

进行了6个间接搭接试件的单向拉伸试验,结果表明所选取的搭接长度能够满足承载力要求,但搭接长度为1.0倍和1.2倍设计锚固长度的两个试件在连接筋屈服前就发生自由端滑移,根据应变分布变化及对比结果,建议设计搭接长度取为设计锚固长度的1.5倍。采用ABAQUS中Spring 2非线性弹簧单元对锚固拉拔试验和本试验进行了有限元模拟,结果表明采用Spring 2单元可以准确模拟锚固拉拔试验,对于连接筋连接试验,计算所得加载曲线和自由端滑移规律与试验相符,但连接筋应力分布有较大差别。

循环荷载作用下新型钢筋套筒灌浆连接结构性能

为降低钢筋连接成本,利用普通无缝钢管通过冷滚压工艺加工了一种新型钢筋连接用灌浆套筒,并制作了12个钢筋连接接头试件,通过反复拉压试验及单向拉伸试验研究其连接结构性能.结果表明,该连接能够满足JGJ107-2010规定的强度及变形要求;接头经过反复拉压循环加载后,钢筋极限黏结强度较直接拉伸试件约降低10%;由于套筒的约束作用,钢筋套筒灌浆连接残余黏结强度大于极限抗拉强度的50%;套筒每端内壁环肋数量不宜少于3道,并应根据接头承载力要求的提高而适当增加.

装配整体式钢筋混凝土框架柱榫式接头的试验研究

对以往的装配整体式钢筋混凝土框架柱的榫式接头进行了改进,即把钢筋混凝土榫头改用钢管混凝土榫头,柱纵筋的焊接或冷挤压套筒连接改用滚轧直螺纹套筒连接。低周反复水平荷载作用下的6根框架柱的试验结果以及施工工艺的试验表明,这种榫式柱的受力是可靠的,施工是方便的,可以用于实际工程。最后提出了一些设计和施工建议。

新型变形灌浆套筒连接接头性能试验研究

利用普通无缝钢管通过冷滚压工艺研制了一种新型钢筋连接用灌浆套筒。采用该套筒设计制作了5个接头试件并进行了单向拉伸试验,研究该灌浆套筒连接的结构性能和工作机理。研究结果表明,钢筋锚固长度取8倍钢筋直径时,试件均为钢筋断裂破坏,接头抗拉强度与钢筋抗拉强度标准值的比值fu/fbuk≥1.10,满足《钢筋机械连接技术规程》JGJ107—2010中的I级接头单向拉伸强度要求;套筒内腔结构对套筒的约束机理及应变分布有显著影响,套筒应变分布与内腔结构对应,在光滑段和变形段表现出不同的规律;套筒变形段对灌浆料的约束主要来自内壁环肋处相互挤压力的竖向分力,光滑段对灌浆料的约束取决于灌浆料劈裂变形的大小。

隧道内部套筒连接式预制柱基节点力学性能试验研究

随着大直径盾构隧道双层车道结构在公路隧道领域中的快速发展,其内部双层车道结构的施工也逐渐向全预制化方向发展。文章以在建的诸光路隧道内部预制立柱-基座节点为工程背景,设计了套筒连接和整体现浇的2个足尺试件,进行拟静力试验研究。结果表明,预制灌浆套筒连接试件的承载力与整体现浇试件相当,但其延性和耗能能力弱于整体现浇试件;且预制套筒连接试件存在裂缝集中现象,套筒上方混凝土区域裂缝宽度较大。

灌浆套筒连接钢筋高温后抗拉性能试验

目的研究灌浆套筒连接钢筋高温后的抗拉性能,为采用灌浆套筒连接钢筋的装配式钢筋混凝土结构火灾后性能评估提供依据.方法选定直径为25 mm的钢筋,用灌浆套筒连接,制作5个试件,分为三组.第一组1个试件,不升温,用于抗拉性能对比.第二组和第三组各有2个试件,在火灾试验炉中按ISO 834曲线升温15 min和25 min,用热电偶采集受火试件内灌浆料的温度时间曲线,受火试件的温度降到室温后,在试验机上进行拉伸试验,测出5个试件的极限承载力.结果根据试验结果,初步确定影响试件破坏形式的灌浆料临界温度在700℃附近,拟合出了在ISO 834升温曲线下灌浆料经历的最高温度与套筒连接试件极限承载力之间关系的经验公式.结论火灾产生的高温会降低灌浆料的力学性能,对高温后套筒连接钢筋试件的极限承载力有明显影响;拟合的经验公式对装配式钢筋混凝土结构火灾后性能定量评估具有重要的参考价值.

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。

冷挤压套筒连接装配式梁柱节点抗震性能试验研究

为研究冷挤压套筒连接装配式梁柱节点的抗震性能,完成了7个装配式梁柱节点和1个现浇节点试件的拟静力试验,研究了试件的破坏形态、滞回特性、延性性能和耗能能力.结果表明,在相似的参数条件下,装配式梁柱节点具有与现浇节点相当的耗能能力和综合抗震性能.设计成梁端弯曲破坏、柱压弯破坏和节点核心区剪切破坏的节点均实现了预期的破坏形态.装配式试件等效极限层间位移角均大于1/33;设计成梁端破坏的试件延性系数均大于3.6,归一化总滞回耗能均大于4.5,在极限状态下,等效黏滞阻尼系数均大于0.2;设计成柱破坏和节点破坏的试件延性系数均小于3.0,归一化总滞回耗能均小于2.2,极限状态下等效黏滞阻尼系数均小于0.15.合理设计的钢筋冷挤压套筒连接装配式节点具有良好的抗震性能.

钢骨混凝土结构在深圳侨城花园高层公寓中的应用

着重介绍了在深圳华侨城侨城花园高层公寓结构设计中采用钢骨混凝土结构的设计思路、构件及其节点设计及有关施工技术要求等等。特别是采用了SA级的镦粗直螺纹钢筋接头 ,大大简化了梁柱接头的构造 ,并且方便了施工。

环境温度对钢筋套筒灌浆连接接头性能的影响

钢筋套筒灌浆连接的施工质量是影响预制装配整体式混凝土结构可靠度的最关键因素。为了研究环境温度以及养护龄期对钢筋套筒灌浆连接施工质量的影响,制作了90个试件进行了单调拉伸试验。研究表明,养护温度越高,灌浆套筒试件的早期极限承载力越高;当灌浆料的强度小于62.5 MPa时,灌浆料的抗压强度与灌浆套筒试件的极限承载力呈线性关系,当灌浆料强度大于62.5 MPa时,灌浆料强度对接头性能影响不大。

钢筋半套筒灌浆连接的静力拉抻试验研究

为了研究钢筋半套筒灌浆连接试件的力学性能,对14个钢筋半套筒灌浆连接试件进行了静力拉伸试验,试验中研究的主要参数为钢筋直径、套筒尺寸以及钢筋偏位.研究表明:所采用的半灌浆套筒满足强度要求;试件发生了钢筋拉断、钢筋刮犁式拔出和套筒滑丝3类破坏;当破坏形态为钢筋拉断时,钢筋是否偏位对试件的承载力几乎没有影响.在试验结果及分析的基础上,提出了防止试件发生钢筋刮犁式拔出和套筒滑丝破坏的设计方法.

中等直径钢筋焊搭混合连接的受拉性能

提出一种中等直径（10～16mm）钢筋在钢筋混凝土结构中的新型连接方式，通过焊搭混合连接降低施工难度、节约钢筋用量。对比现行规范规定的钢筋连接方法，研究其受拉性能，制作了非埋入式和埋入式钢筋连接2组试件，共完成了138个钢筋连接的拉伸试验，得到无横向配筋约束的改良焊搭混合连接钢筋的破坏模式和承载力，并用有限元软件进行了模拟和验证，对破坏机理进行分析。试验结果表明：该方法简单易行，能够实现在钢筋混凝土结构中的可靠连接，承载力满足要求，破坏模式合理。基于试验结果，对焊搭混合连接的工程应用提出了建议。进行了工程实例的经济性分析，证明了该连接具有很好的经济前景。

钢筋半套筒灌浆连接的高温静力拉伸性能

对12个钢筋半套筒灌浆连接试件在高温下进行了静力拉伸试验,并将12根同批次钢筋在同条件下进行试验作为参照.研究了温度对钢筋半套筒灌浆连接的影响,以及钢筋半套筒灌浆连接与钢筋在高温下力学性能的差异.结果表明:半套筒灌浆连接试件在高温下的极限抗拉强度与钢筋相近,试件破坏形式为钢筋被拉断、钢筋刮犁式拔出两种;钢筋半套筒灌浆连接在200℃及以下温度条件下与钢筋单向拉伸的本构关系相似,在400℃及以上温度条件下其力学性能与钢筋存在一定差异;在常温及400℃高温下,试件的破坏模式均为钢筋被拉断,在600℃高温下半套筒灌浆连接灌浆段钢筋可能先被拨出,而非拉断.

钢筋机械连接的装配式框架抗震性能试验研究与有限元分析

为研究钢筋套筒挤压搭接连接的装配式叠合梁-预制柱框架结构的抗震性能,通过2个1/2缩尺的两层两跨装配式框架试件的拟静力试验,对其破坏形态、变形能力、承载能力等进行研究。试验结果表明:设计为"强柱弱梁"及设计为"强梁弱柱"的试件均实现预期的破坏形态;试件的水平力-位移滞回曲线较为饱满;2个试件的极限层间位移角最小分别为1/29和1/31,层间位移延性系数都大于4.0,表明试件具有很好的延性性能;套筒挤压搭接连接能有效传递钢筋拉、压力。采用有限元分析程序MSC.MARC,对装配式框架试件进行非线性数值模拟,模拟结果与试验结果吻合较好,试件KJ1按现浇框架推覆分析与按装配式框架推覆分析所得水平力-位移曲线基本一致。钢筋套筒挤压连接的装配式混凝土框架,其抗震性能满足现行规范的要求,且可按现浇框架进行内力、变形和承载力计算。

几种钢筋机械连接技术的比较和选择

钢筋的机械连接技术有挤压连接、锥螺纹连接、镦粗等强直螺纹连接、GK型钢筋锥螺纹接头等。比较分析钢筋螺纹接头中的问题及钢筋挤压连接技术中影响接头强度的因素,可作为不同条件下合理选择钢筋连接方法的依据。

装配式建筑钢筋套筒灌浆连接施工技术的研究

针对当前装配式建筑钢筋套筒灌浆连接施工中存在的问题,分析装配式建筑钢筋套筒灌浆连接原理和其施工工艺流程,从灌浆料的抗压强度偏低、预制剪力墙吊装完后套筒钢筋误差大、灌浆时排浆孔不出浆、灌浆料饱满度不够、灌浆料饱满度检测等存在的问题进行分析与思考解决,以更利于钢筋连接受力与结构的安全。