预应力箱梁桥环扣钢筋连接承载力及影响因素研究

研究预制预应力箱梁桥环扣钢筋连接的承载力及其影响因素,对预应力箱梁的工业化预制具有重要意义。首先利用理论计算的方法和有限元计算的方法分别对环扣钢筋连接承载力进行分析,然后利用实验对比的方式,对影响环扣钢筋连接试件承载力的因素进行了分析。结果表明:核心区混凝土受力呈现出典型的压杆传力模式,在钢筋标准段达到屈服时,核心混凝土未出现明显破坏现象;插销钢筋、环形钢筋重叠长度、加强环形连接、同面积不同钢筋数量、环扣形式对环扣钢筋连接承载力无影响,增加钢筋面积时未实现强节点弱构件的设计要求。

装配式混凝土U型钢筋环扣的连接长度

为研究装配式混凝土U型钢筋环扣连接的搭接长度,制作了1个现浇梁柱节点试件和3个不同搭接长度的U型钢筋环扣连接节点对比试件,进行低周反复拟静力试验,观察各试件的破坏模式,研究其滞回性能、承载力、变形能力及钢筋的应力发展过程,分析装配式混凝土U型钢筋环扣连接的合理搭接长度。结果表明:装配式节点试件承载力高于现浇节点试件;不同搭接长度试件的延性及耗能能力有所不同,搭接长度的增长有利于试件承载力、延性和耗能能力等抗震性能的提升;基于试验结果,拟合回归了U型钢筋环扣连接的合理搭接长度,对装配式混凝土U型钢筋环扣连接节点的优化设计提出了建议。

装配式混凝土梁柱节点U型钢筋环扣连接性能研究

为研究装配式混凝土梁柱节点U型钢筋环扣连接的力学性能,进行了4个装配式连接节点和2个现浇节点的单调加载和拟静力试验,观察其破坏现象,研究其滞回性能、承载力、变形能力及混凝土和钢筋的应力应变发展过程。结果表明:所设计的装配式节点钢筋U型环扣核心区混凝土和U型钢筋均实现了预期的破坏形态;2组装配式节点的极限承载力试验值与相应的现浇节点的极限承载力的比值分别为0.80和1.03;装配与现浇节点的初始刚度基本相同,混凝土开裂后,装配与现浇节点的刚度比值分别为0.76和0.85;而装配式节点相对于现浇节点的延性系数比值则达到约2.4倍,延性和耗能性能远高于现浇节点。

装配式综合管廊钢筋环扣连接节点抗弯性能研究

基于钢筋环扣连接技术设计了一种装配式综合管廊,对这种装配式综合管廊进行拆分并选取角部不利节点进行抗弯试验,包括1组顶板节点与1组底板节点,每组含1个现浇节点与3个预制节点,探究了节点的受弯破坏特征。结果表明:现浇与预制节点的变形能力、承载能力、破坏模式等指标均相近。其中,预制顶板节点的开裂荷载与现浇节点的比值为0.87,预制底板节点开裂荷载与现浇节点的比值为1.07,而预制顶板节点与现浇节点屈服荷载的比值以及预制顶板节点与现浇节点极限荷载的比值在0.98〜1.03之间,预制节点与现浇节点的各项指标几乎没有区别,也证明了钢筋环扣连接技术运用于装配式综合管廊的可靠性。另外,对现浇与预制两种节点分别进行了数值模拟,其破坏模式和荷载-位移曲线与试验结果吻合较好,给出了合理的数值建模依据。

装配式建筑梁柱节点连接技术研究

为提高装配式混凝土结构梁柱节点的承载能力,提出一种U形钢筋环扣连接方式,并运用室内试验的方法制作了小比例尺模型进行单调荷载试验,分析梁柱节点的破坏形态和承载力。结果表明,采用U形钢筋环扣连接方式有效改善了预制装配式梁柱节点的受力方式和延性,相比于现浇结构,两者的屈服荷载相近,但采用U形钢筋环扣连接方式试件的延性和极限荷载大大增加;U形钢筋环扣连接方式试件与现浇连接方式试件的钢筋应力位移曲线变化规律一致,均在较小的位移条件下呈现线性关系,随后进入非线性增加阶段,U形钢筋环扣连接方式试件的钢筋延性远大于采用现浇连接方式试件的钢筋延性;U形钢筋环扣连接方式试件受压区的应力随着位移的增加呈现非线性波动式增加,而受拉区的应力随着位移的增加呈现近指数式增加。