约束浆锚搭接连接高温性能试验研究

发布时间：2020-09-24 22:24

　　预制装配式的建筑结构形式凭借自身建造高效、便捷、节能、环保等优点,在我国得到快速发展与大力推广。预制装配式结构的安全性与整体性依靠构件之间的可靠连接来保证,约束浆锚搭接连接是关键的钢筋连接技术之一。现今,针对约束浆锚搭接连接的力学性能研究多集中于常温环境下,在高温下的试验研究并未见相关报道。本文对约束浆锚搭接连接开展在高温下力学性能的试验研究,分析了试件在高温下单向受拉的极限承载力、锚固性能、破坏模式等方面。在此基础上,考虑各部件之间相互作用,利用有限元软件ABAQUS对试件在高温下的单向受拉进行模拟,获得不同温度及试件钢筋尺寸对约束浆锚搭接连接的力学性能的影响规律。开展的具体工作如下:(1)对1.0倍基本锚固长度的约束浆锚搭接连接小直径试件(D=12mm,D=14mm),在包括常温在内的200~oC、300~oC、400~oC、500~oC、600~oC共计6个温度下,开展了单向拉伸的高温试验研究。每组设有3个平行试件,总计36个试件。(2)通过试验,了解试件的破坏现象、破坏模式,获取试件的荷载-位移曲线。在一手数据基础上,进一步分析了搭接连接试件在高温下的极限承载力、锚固性能、弹性段粘结强度等。(3)结合各温度下试件的破坏现象及模式,获得结论:最终试件大都以钢筋被拉断而破坏;中低温度对试件的极限承载力削弱程度较小,高温使试件承载能力大幅下降(最低可下降至常温时的40%);相同温度环境下,钢筋直径尺寸对试件的破坏模式影响趋于一致。(4)采用ABAQUS有限元分析软件对约束浆锚搭接连接试件在高温下的单向受拉进行模拟,粘结作用采用非线性弹簧来实现。经比对,模拟结果与试验结果吻合度较好,可为进一步分析高温连接性能提供借鉴。
【学位单位】：苏州科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU317
【部分图文】：

预制装配式,施工现场,商场,德国

图 1-1 德国预制装配式商场施工现场图 1-2 德国预制装配式住宅建造现场丹麦在 20 世纪 60 年代制定了统一的工业化标准，在装配式建筑中，预制混凝土结构占主要部分，且深受法国影响，丹麦积极贯彻模数化概念，为日后国际化标准的编订提供了借鉴。（2）北美地区北美地区主要以美国、加拿大两国为主，北美国家对装配式建筑的应用相对较晚。直至 20 世纪 70 年代，装配式建筑才盛行于美国。美国的预制装配式建筑在构成方面主要由非结构构件与结构构件两部分组成。预制建筑的装配化程度在美国很高，现场湿作业比例极低，构件之间的连接大多采用螺栓连接与焊接连接[14]。目前，预制装配式技术在美国的个人住宅以及学校、医院等公共建筑中都得到了广泛的应用[15]。美国于 1954 年成立 PCI 预制/预应力混凝土协会，该协会编制了《PCI 预制及预应力混凝土结构抗震设计》等一系列的设计手册、技术方案及验收规范，为预制装配式结构的推行与应用作出了巨大的贡献[16]。加拿大装配式建筑的形式最早出现于 20 世纪 20 年代，在 20 世纪中期得到大力

德国,装配式建筑,预制装配式

施工现场情况,晴空

图 1-3 日本东京晴空塔施工现场情况图 1-4 日本东京晴空塔国内发展及应用概述：（1）大陆地区20 世纪 50 至 60 年代是我国预制混凝土结构起步与发展阶段。1956 年，我国提出“建筑工业化”发展方向。经过 10 余年发展，大批预制构件生产工厂在我国涌现，预制构件的制作与加工开始逐渐脱离施工企业。20 世纪 80 年代，装配式混凝土结构开始盛行于全国。90 年代初，由于预制混凝土结构所适用的建筑层数不宜太高，结构形式较单一，设计标准较低等问题的限制，而同时期的现浇混凝土却受限较少，经济优势明显，因此预制混凝土建筑的发展逐渐开始停滞并走向低迷[14, 19]。然而自 2005年开始，伴随着对国外成功经验的借鉴、先进技术的学习，我国许多建筑企业诸如：黑龙江宇辉、万科等与中国建筑科学院、哈尔滨大学等科研单位及地方高校展开合作，基于自身特点研制和引进了一系列的建筑体系：预制装配整体式混凝土剪力墙结构体系，世构体系以及预制装配式框架体系等。这些结构体系的出现很好地解决了以前预制混凝土建筑所受的限制，再加之近年来国内劳动力成本日益上涨，环境污染日益严

【参考文献】