张远明 宫 鑫

(1.同济大学结构工程与防灾研究所，上海 200092; 2.中国市政工程中南设计研究总院有限公司，湖北 武汉 430000)

0 引言

装配式建筑中，保证工程质量的基础和关键是节点的可靠连接，我国目前主要采用是灌浆连接。但国内对灌浆套筒试验探究远远落后于工程实际。本文进行9个钢筋套筒灌浆对接接头拉伸试验，探索对接试件套筒纵向应变值沿套筒长度分布规律。

1 试件制作

钢筋套筒灌浆对接试件两钢筋对接并布置于套筒轴线位置，试件详图如图1所示，试件详细尺寸见表1。

表1 对接接头试件参数

对接构件加载前SG1,SG2,SG3应变片分别测量套筒1/2截面、1/3截面、1/6截面纵向应变。具体位置见图1。

本实验采用钢套筒由Q235B无缝钢管加工而成，屈服强度不小于235 MPa，抗拉强度375 MPa～500 MPa；钢筋强度等级均为HRB400，钢筋实测屈服强度为448.82 MPa，极限抗拉强度为625.14 MPa。按文献[1]测得40 mm×40 mm×160 mm的灌浆料试件28 d抗折、抗压强度分别为7.23 MPa,61.55 MPa；参考文献[2]测得150 mm×150 mm×150 mm灌浆料立方体劈裂抗拉强度为3.67 MPa。

试验在万能试验机上进行，屈服前匀速加载，加载速率为1 kN/s，加载至130 kN(钢筋接近屈服)后，而后控制试验机夹头的分离速率为100 mm/s，直至试件发生破坏，无法加载。

2 试验结果及分析

2.1 实验结果

试件的破坏形式有灌浆料拔出破坏和钢筋从灌浆料中拔出破坏两种形式。

2.2 实验试件应变分析

图2所示为350,400,450系列典型试件套筒纵向应变值沿套筒长度分布关系曲线，以套筒1/2截面为坐标原点。

套筒纵向拉应变由套筒1/2截面至套筒端部呈现逐渐衰减的发展趋势。套筒应变—位置曲线的斜率反映的是套筒拉应力沿套筒长度的变化速率，即套筒—灌浆料界面的粘结力沿套筒长度的变化规律。

发生灌浆料从套筒中拔出破坏的试件由于试件的承载力较小，极限荷载状态下，套筒—灌浆料粘结应力最大值内移现象不明显。因此，总体来说，试件1/6截面～1/3截面间应力沿长度变化快。由于l=400 mm发生灌浆料滑移的试件极限承载力与钢筋拔出试件的极限承载力相接近，当荷载较大时钢筋—灌浆料界面粘结破坏已经开始明显发展并深入，因此也出现了1/6截面应力的下降现象。

发生钢筋从灌浆料中拔出破坏的试件加载初期，试件1/6截面～1/3截面间应力沿长度变化快。但由于套筒端部灌浆料破坏椎体的形成，以及钢筋—灌浆料界面滑移的深入，当接近试件的破坏荷载时，会产生1/2～1/3截面应力沿长度变化更明显的现象。因为长度不同的试件套筒端部破坏椎体的深度差别不大，所以破坏椎体形成对长度较短的试件的影响更明显。

3 结语

1)试件的破坏形式有灌浆料拔出破坏和钢筋从灌浆料中拔出破坏两种形式。

2)灌浆套筒对接接头纵向拉应变由套筒1/2截面至套筒端部呈现逐渐衰减的发展趋势，1/6截面～1/3截面间应力沿长度变化最快。

3)钢筋从灌浆料中拔出破坏的对接试件会产生1/2～1/3截面应力沿长度变化更快的现象。