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套筒灌浆料与高强钢筋黏结性能试验与仿真分析

2021-10-08刘良林肖建庄张凯建

同济大学学报(自然科学版) 2021年9期

刘良林,肖建庄,丁 陶,张凯建

(同济大学土木工程学院,上海200092)

与传统的现浇施工相比,预制混凝土施工具有产品质量稳定可靠、工期短、资源消耗少、环境冲击小和劳动强度低等显著优势,在当今工程中应用越来越广泛[1-2]。钢筋套筒灌浆连接是预制混凝土结构构件中结点受力钢筋连接的主流方式,可加快建造速度、显著减少钢筋搭接长度、确保建造质量[3]。钢筋套筒灌浆连接轴向受力时,其钢筋横肋与套筒灌浆料存在挤压作用且可分解成水平、径向两组分量[3-4]。水平分量对钢筋横肋间的灌浆料键形成剪切作用,并通过套筒灌浆料与钢筋间的黏结强度平衡实现荷载的传递。因此,钢筋与套筒灌浆料的黏结强度非常关键,被认为是钢筋套筒灌浆连接最重要的结构性能[5]。径向分量受到套筒的约束作用而平衡,即套筒为套筒灌浆料提供侧向约束作用,并抑制径向裂缝发展,可提升套筒灌浆料与钢筋的黏结强度。基于这种有利作用,Kim[5]、Einea等[6]分别以试验研究、理论分析的方式开展了套筒灌浆料与钢筋黏结强度的计算方法研究。进一步地,Hosseinin与Rahman等[4,7]开展了螺旋箍筋约束的对拉、梁式试验,初步提出了黏结应力与滑移关系的计算方法,但是该研究中钢筋直径单一,应用具有局限性。此外,Xu等[8]根据混凝土与钢筋的黏结性能研究,发现黏结强度的提升与压力作用方向有关。因此,本文设置多种钢筋直径的试件,开展无侧向约束(压应力)的套筒灌浆料与钢筋黏结性能试验研究。……

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