半灌漿套筒鋼筋連接缺陷的性能影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-20 19:52
半灌漿套筒鋼筋連接是預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋連接的一種主要方式,連接性能對結(jié)構(gòu)的安全可靠性能至關(guān)重要。半灌漿套筒鋼筋連接不同程度缺陷的增加會(huì)導(dǎo)致預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)失效風(fēng)險(xiǎn)增加。本研究通過在實(shí)際工程中學(xué)習(xí)和查閱大量的資料,分析形成原因,半灌漿套筒鋼筋連接的缺陷問題總結(jié)為五類,包括豎向灌漿高度不足、灌漿料密實(shí)度不足、鋼筋偏置、鋼筋錨固深度深度不足和超時(shí)灌漿的缺陷。因此,為了更好地了解半灌漿套筒鋼筋連接性能,本研究的主要工作包括:1.設(shè)計(jì)和制作1組標(biāo)準(zhǔn)試件和5組缺陷試件,其中缺陷試件包含豎向灌漿高度不足試件、灌漿料密實(shí)度不足試件、鋼筋偏置試件、鋼筋錨固深度不足試件、超時(shí)灌漿試件;2.對24個(gè)半灌漿套筒鋼筋連接試件進(jìn)行單向拉伸試驗(yàn),分析荷載-滑移曲線;3.使用ANSYS建立有限元模型,進(jìn)行單軸拉伸模擬和應(yīng)力-應(yīng)變分析。研究結(jié)果表明:1.試件表現(xiàn)出三種破壞類型,即螺紋剪切破壞、鋼筋拉伸斷裂和粘結(jié)破壞引起的鋼筋拔出。2.豎向灌漿高度為104mm(80%8d)時(shí),鋼筋和灌漿料之間的錨固深度減小,導(dǎo)致承載力和變形能力降低,破壞模式為鋼筋拉伸斷裂。3.當(dāng)灌漿料內(nèi)產(chǎn)生20%氣泡時(shí),灌漿料的錨固能力不足以...
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
NMB連接套筒Fig.1-1NMBSplicegrout.
中北大學(xué)學(xué)位論文6常早,但關(guān)于灌漿套筒連接缺陷對套筒連接的力學(xué)性能研究較少。并且,套筒種類繁多,灌漿料約束作用、套筒的材料、鋼筋錨固深度等因素的變化使得結(jié)果差異較大。因此,有必要對我國應(yīng)用較多的灌漿套筒進(jìn)行研究。1.3.2灌漿套筒連接技術(shù)國內(nèi)發(fā)展研究2009年,北京萬科公司與北京思達(dá)建茂公司合作立項(xiàng)開發(fā)一種新型鋼筋灌漿連接接頭[25],如圖1-2所示。于2010年完成新型鋼筋注漿接頭的設(shè)計(jì)和試驗(yàn),接頭性能達(dá)到JGJ107-2003規(guī)范要求的最高鋼筋接頭性能指標(biāo),接頭的成本、外形、尺寸和可操作性都好過進(jìn)口的產(chǎn)品。該套筒應(yīng)用于北京“中糧萬科假日風(fēng)景”住宅樓,采用灌漿套筒連接預(yù)制結(jié)構(gòu)-帶保溫層的符合剪力墻豎向連接。圖1-2新型鋼筋灌漿連接接頭Fig.1-2Anewtypeofsteelrebargroutingjoint.2011年,吳子良博士[16]闡明了鋼筋套筒灌漿連接技術(shù),包括使用材料的規(guī)定和試驗(yàn)、設(shè)計(jì)上的要求及做法、預(yù)制生產(chǎn)和施工說明、工業(yè)驗(yàn)證。臺(tái)灣觀看日本技術(shù),自主研發(fā)套筒鋼筋連接件和超高早強(qiáng)非收縮水泥砂漿,并應(yīng)用于24個(gè)預(yù)制項(xiàng)目,使用鋼套筒灌漿接頭達(dá)到14萬個(gè)左右。2013年,錢冠龍等[26]專家在分析鋼筋注漿套筒連接施工工藝及材料特性的基礎(chǔ)上,表達(dá)出影響質(zhì)量連接的最重要因素。制定出保證施工質(zhì)量的一套完整的技術(shù)措施。預(yù)制階段應(yīng)保證套筒質(zhì)量和套筒內(nèi)鋼筋的定位精度,在安裝階段應(yīng)保證灌漿過程工藝適當(dāng),灌漿部位的密封性良好避免漏漿,保證灌漿后構(gòu)件能夠得到有效的保護(hù)。
中北大學(xué)學(xué)位論文72014年,陳洪等[27]專家參照已成熟的混凝土本構(gòu)模型建立了灌漿料的本構(gòu)模型,如圖1-3所示。在已有的試驗(yàn)基礎(chǔ)上,采用ABAQUS軟件,模擬鋼筋套筒灌漿連接的受力性能。研究結(jié)果表明,數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果良好重合;當(dāng)套筒連接滿足JGJ107規(guī)范中1級(jí)節(jié)點(diǎn)要求時(shí),在有限元分析中能夠不考慮鋼筋與灌漿層之間的滑移粘結(jié);套筒在連接受力過程中,處于彈性階段,滿足安全要求。圖1-3套筒灌漿連接模型Fig.1-3SleeveGroutingConnectionModel.2015年,聶東來等[28]專家根據(jù)超聲波傳播的特性,利用超聲波首波聲時(shí)法,對灌漿套筒內(nèi)的填補(bǔ)灌漿料的密實(shí)性進(jìn)行了檢測,并借助于超聲波幅值對其脫空缺陷進(jìn)行定性判斷。然而,這種測試方法的缺點(diǎn)是沒辦法確定套中的哪種灌漿材料存在空隙缺陷,這些問題仍然需要進(jìn)一步的研究探討。2016年,鄭永峰[17]博士提出了一種GDPS(GroutDeformedPipeSplice)新型的灌漿套筒。如圖1-4所示,套筒采用低合金無縫鋼管冷軋成型,套筒端部外壁有多個(gè)圓形梯形槽,內(nèi)壁有多個(gè)凸環(huán)肋。通過單軸拉伸試驗(yàn)和反復(fù)拉伸壓縮試驗(yàn),研究了新型注漿套筒注漿連接的結(jié)構(gòu)性能和連接鋼筋的粘結(jié)分布。試驗(yàn)結(jié)果表明,GDPS注漿套筒接頭的承載力取決于鋼筋與灌漿之間的粘結(jié)強(qiáng)度、鋼筋的抗拉強(qiáng)度和套筒的最小抗拉強(qiáng)度。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]灌漿缺陷對鋼筋套筒灌漿連接接頭強(qiáng)度影響的試驗(yàn)研究[J]. 李向民,高潤東,許清風(fēng),王卓琳,張富文. 建筑結(jié)構(gòu). 2018(07)
[2]裝配式混凝土結(jié)構(gòu)套筒灌漿飽滿度檢測試驗(yàn)研究[J]. 崔士起,劉文政,石磊,劉傳卿,張全旭. 建筑結(jié)構(gòu). 2018(02)
[3]沖擊回波法在套筒灌漿密實(shí)度檢測中的試驗(yàn)[J]. 劉輝,李向民,許清風(fēng). 無損檢測. 2017(04)
[4]消泡劑對灌漿料新拌漿體表觀質(zhì)量的影響研究[J]. 徐海源,沙建芳,劉建忠,郭飛,吳洲. 混凝土與水泥制品. 2017(03)
[5]超聲波對鋼筋套筒灌漿料密實(shí)性檢測試驗(yàn)研究[J]. 聶東來,賈連光,杜明坎,劉明. 混凝土. 2014(09)
[6]鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)有限元分析[J]. 陳洪,張竹芳. 佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[7]我國預(yù)制裝配式建筑的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 李濱. 中國科技信息. 2014(07)
[8]鋼筋套筒灌漿連接施工質(zhì)量控制措施[J]. 秦珩,錢冠龍. 施工技術(shù). 2013(14)
[9]政策牽引市場 綠色建材喜迎“春天”——《綠色建筑行動(dòng)方案》亮點(diǎn)解讀[J]. 代德偉. 混凝土世界. 2013(03)
[10]鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)[J]. 吳子良. 住宅產(chǎn)業(yè). 2011(06)
博士論文
[1]GDPS灌漿套筒鋼筋連接技術(shù)研究[D]. 鄭永峰.東南大學(xué) 2016
碩士論文
[1]生態(tài)效率視角下裝配式混凝土結(jié)構(gòu)裝配方案評(píng)價(jià)研究[D]. 馮彤瑤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]半灌漿套筒連接力學(xué)性能試驗(yàn)研究[D]. 王磊.西安建筑科技大學(xué) 2018
[3]基于鋼筋套筒灌漿料連接數(shù)值模擬及分析[D]. 張彬.長安大學(xué) 2017
[4]高層裝配式建筑墻板吊裝的應(yīng)用研究[D]. 于慧.安徽理工大學(xué) 2017
[5]基于BIM技術(shù)的裝配式建筑研究[D]. 戴文瑩.武漢大學(xué) 2017
[6]灌漿缺陷對套筒連接接頭和構(gòu)件性能影響的研究[D]. 鄭清林.中國建筑科學(xué)研究院 2017
[7]淺析預(yù)制裝配式混凝土(PC)技術(shù)在民用建筑中的應(yīng)用與發(fā)展[D]. 魏江洋.南京大學(xué) 2016
[8]裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋連接技術(shù)研究[D]. 張偉.長安大學(xué) 2015
[9]我國住宅工業(yè)化發(fā)展制約因素及對策研究[D]. 李紀(jì)華.重慶大學(xué) 2012
本文編號(hào):3043263
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
NMB連接套筒Fig.1-1NMBSplicegrout.
中北大學(xué)學(xué)位論文6常早,但關(guān)于灌漿套筒連接缺陷對套筒連接的力學(xué)性能研究較少。并且,套筒種類繁多,灌漿料約束作用、套筒的材料、鋼筋錨固深度等因素的變化使得結(jié)果差異較大。因此,有必要對我國應(yīng)用較多的灌漿套筒進(jìn)行研究。1.3.2灌漿套筒連接技術(shù)國內(nèi)發(fā)展研究2009年,北京萬科公司與北京思達(dá)建茂公司合作立項(xiàng)開發(fā)一種新型鋼筋灌漿連接接頭[25],如圖1-2所示。于2010年完成新型鋼筋注漿接頭的設(shè)計(jì)和試驗(yàn),接頭性能達(dá)到JGJ107-2003規(guī)范要求的最高鋼筋接頭性能指標(biāo),接頭的成本、外形、尺寸和可操作性都好過進(jìn)口的產(chǎn)品。該套筒應(yīng)用于北京“中糧萬科假日風(fēng)景”住宅樓,采用灌漿套筒連接預(yù)制結(jié)構(gòu)-帶保溫層的符合剪力墻豎向連接。圖1-2新型鋼筋灌漿連接接頭Fig.1-2Anewtypeofsteelrebargroutingjoint.2011年,吳子良博士[16]闡明了鋼筋套筒灌漿連接技術(shù),包括使用材料的規(guī)定和試驗(yàn)、設(shè)計(jì)上的要求及做法、預(yù)制生產(chǎn)和施工說明、工業(yè)驗(yàn)證。臺(tái)灣觀看日本技術(shù),自主研發(fā)套筒鋼筋連接件和超高早強(qiáng)非收縮水泥砂漿,并應(yīng)用于24個(gè)預(yù)制項(xiàng)目,使用鋼套筒灌漿接頭達(dá)到14萬個(gè)左右。2013年,錢冠龍等[26]專家在分析鋼筋注漿套筒連接施工工藝及材料特性的基礎(chǔ)上,表達(dá)出影響質(zhì)量連接的最重要因素。制定出保證施工質(zhì)量的一套完整的技術(shù)措施。預(yù)制階段應(yīng)保證套筒質(zhì)量和套筒內(nèi)鋼筋的定位精度,在安裝階段應(yīng)保證灌漿過程工藝適當(dāng),灌漿部位的密封性良好避免漏漿,保證灌漿后構(gòu)件能夠得到有效的保護(hù)。
中北大學(xué)學(xué)位論文72014年,陳洪等[27]專家參照已成熟的混凝土本構(gòu)模型建立了灌漿料的本構(gòu)模型,如圖1-3所示。在已有的試驗(yàn)基礎(chǔ)上,采用ABAQUS軟件,模擬鋼筋套筒灌漿連接的受力性能。研究結(jié)果表明,數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果良好重合;當(dāng)套筒連接滿足JGJ107規(guī)范中1級(jí)節(jié)點(diǎn)要求時(shí),在有限元分析中能夠不考慮鋼筋與灌漿層之間的滑移粘結(jié);套筒在連接受力過程中,處于彈性階段,滿足安全要求。圖1-3套筒灌漿連接模型Fig.1-3SleeveGroutingConnectionModel.2015年,聶東來等[28]專家根據(jù)超聲波傳播的特性,利用超聲波首波聲時(shí)法,對灌漿套筒內(nèi)的填補(bǔ)灌漿料的密實(shí)性進(jìn)行了檢測,并借助于超聲波幅值對其脫空缺陷進(jìn)行定性判斷。然而,這種測試方法的缺點(diǎn)是沒辦法確定套中的哪種灌漿材料存在空隙缺陷,這些問題仍然需要進(jìn)一步的研究探討。2016年,鄭永峰[17]博士提出了一種GDPS(GroutDeformedPipeSplice)新型的灌漿套筒。如圖1-4所示,套筒采用低合金無縫鋼管冷軋成型,套筒端部外壁有多個(gè)圓形梯形槽,內(nèi)壁有多個(gè)凸環(huán)肋。通過單軸拉伸試驗(yàn)和反復(fù)拉伸壓縮試驗(yàn),研究了新型注漿套筒注漿連接的結(jié)構(gòu)性能和連接鋼筋的粘結(jié)分布。試驗(yàn)結(jié)果表明,GDPS注漿套筒接頭的承載力取決于鋼筋與灌漿之間的粘結(jié)強(qiáng)度、鋼筋的抗拉強(qiáng)度和套筒的最小抗拉強(qiáng)度。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]灌漿缺陷對鋼筋套筒灌漿連接接頭強(qiáng)度影響的試驗(yàn)研究[J]. 李向民,高潤東,許清風(fēng),王卓琳,張富文. 建筑結(jié)構(gòu). 2018(07)
[2]裝配式混凝土結(jié)構(gòu)套筒灌漿飽滿度檢測試驗(yàn)研究[J]. 崔士起,劉文政,石磊,劉傳卿,張全旭. 建筑結(jié)構(gòu). 2018(02)
[3]沖擊回波法在套筒灌漿密實(shí)度檢測中的試驗(yàn)[J]. 劉輝,李向民,許清風(fēng). 無損檢測. 2017(04)
[4]消泡劑對灌漿料新拌漿體表觀質(zhì)量的影響研究[J]. 徐海源,沙建芳,劉建忠,郭飛,吳洲. 混凝土與水泥制品. 2017(03)
[5]超聲波對鋼筋套筒灌漿料密實(shí)性檢測試驗(yàn)研究[J]. 聶東來,賈連光,杜明坎,劉明. 混凝土. 2014(09)
[6]鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)有限元分析[J]. 陳洪,張竹芳. 佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[7]我國預(yù)制裝配式建筑的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 李濱. 中國科技信息. 2014(07)
[8]鋼筋套筒灌漿連接施工質(zhì)量控制措施[J]. 秦珩,錢冠龍. 施工技術(shù). 2013(14)
[9]政策牽引市場 綠色建材喜迎“春天”——《綠色建筑行動(dòng)方案》亮點(diǎn)解讀[J]. 代德偉. 混凝土世界. 2013(03)
[10]鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)[J]. 吳子良. 住宅產(chǎn)業(yè). 2011(06)
博士論文
[1]GDPS灌漿套筒鋼筋連接技術(shù)研究[D]. 鄭永峰.東南大學(xué) 2016
碩士論文
[1]生態(tài)效率視角下裝配式混凝土結(jié)構(gòu)裝配方案評(píng)價(jià)研究[D]. 馮彤瑤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]半灌漿套筒連接力學(xué)性能試驗(yàn)研究[D]. 王磊.西安建筑科技大學(xué) 2018
[3]基于鋼筋套筒灌漿料連接數(shù)值模擬及分析[D]. 張彬.長安大學(xué) 2017
[4]高層裝配式建筑墻板吊裝的應(yīng)用研究[D]. 于慧.安徽理工大學(xué) 2017
[5]基于BIM技術(shù)的裝配式建筑研究[D]. 戴文瑩.武漢大學(xué) 2017
[6]灌漿缺陷對套筒連接接頭和構(gòu)件性能影響的研究[D]. 鄭清林.中國建筑科學(xué)研究院 2017
[7]淺析預(yù)制裝配式混凝土(PC)技術(shù)在民用建筑中的應(yīng)用與發(fā)展[D]. 魏江洋.南京大學(xué) 2016
[8]裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋連接技術(shù)研究[D]. 張偉.長安大學(xué) 2015
[9]我國住宅工業(yè)化發(fā)展制約因素及對策研究[D]. 李紀(jì)華.重慶大學(xué) 2012
本文編號(hào):3043263
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