半灌浆套筒钢筋连接缺陷的性能影响研究
发布时间：2021-02-20 19:52
半灌浆套筒钢筋连接是预制装配式混凝土结构钢筋连接的一种主要方式,连接性能对结构的安全可靠性能至关重要。半灌浆套筒钢筋连接不同程度缺陷的增加会导致预制装配式混凝土结构失效风险增加。本研究通过在实际工程中学习和查阅大量的资料,分析形成原因,半灌浆套筒钢筋连接的缺陷问题总结为五类,包括竖向灌浆高度不足、灌浆料密实度不足、钢筋偏置、钢筋锚固深度深度不足和超时灌浆的缺陷。因此,为了更好地了解半灌浆套筒钢筋连接性能,本研究的主要工作包括:1.设计和制作1组标准试件和5组缺陷试件,其中缺陷试件包含竖向灌浆高度不足试件、灌浆料密实度不足试件、钢筋偏置试件、钢筋锚固深度不足试件、超时灌浆试件;2.对24个半灌浆套筒钢筋连接试件进行单向拉伸试验,分析荷载-滑移曲线;3.使用ANSYS建立有限元模型,进行单轴拉伸模拟和应力-应变分析。研究结果表明:1.试件表现出三种破坏类型,即螺纹剪切破坏、钢筋拉伸断裂和粘结破坏引起的钢筋拔出。2.竖向灌浆高度为104mm（80%8d）时,钢筋和灌浆料之间的锚固深度减小,导致承载力和变形能力降低,破坏模式为钢筋拉伸断裂。3.当灌浆料内产生20%气泡时,灌浆料的锚固能力不足以...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
NMB连接套筒Fig.1-1NMBSplicegrout.
中北大学学位论文6常早，但关于灌浆套筒连接缺陷对套筒连接的力学性能研究较少。并且，套筒种类繁多，灌浆料约束作用、套筒的材料、钢筋锚固深度等因素的变化使得结果差异较大。因此，有必要对我国应用较多的灌浆套筒进行研究。1.3.2灌浆套筒连接技术国内发展研究2009年，北京万科公司与北京思达建茂公司合作立项开发一种新型钢筋灌浆连接接头[25]，如图1-2所示。于2010年完成新型钢筋注浆接头的设计和试验，接头性能达到JGJ107-2003规范要求的最高钢筋接头性能指标，接头的成本、外形、尺寸和可操作性都好过进口的产品。该套筒应用于北京“中粮万科假日风景”住宅楼，采用灌浆套筒连接预制结构-带保温层的符合剪力墙竖向连接。图1-2新型钢筋灌浆连接接头Fig.1-2Anewtypeofsteelrebargroutingjoint.2011年，吴子良博士[16]阐明了钢筋套筒灌浆连接技术，包括使用材料的规定和试验、设计上的要求及做法、预制生产和施工说明、工业验证。台湾观看日本技术，自主研发套筒钢筋连接件和超高早强非收缩水泥砂浆，并应用于24个预制项目，使用钢套筒灌浆接头达到14万个左右。2013年，钱冠龙等[26]专家在分析钢筋注浆套筒连接施工工艺及材料特性的基础上，表达出影响质量连接的最重要因素。制定出保证施工质量的一套完整的技术措施。预制阶段应保证套筒质量和套筒内钢筋的定位精度，在安装阶段应保证灌浆过程工艺适当，灌浆部位的密封性良好避免漏浆，保证灌浆后构件能够得到有效的保护。
中北大学学位论文72014年，陈洪等[27]专家参照已成熟的混凝土本构模型建立了灌浆料的本构模型，如图1-3所示。在已有的试验基础上，采用ABAQUS软件，模拟钢筋套筒灌浆连接的受力性能。研究结果表明，数值模拟结果与试验结果良好重合；当套筒连接满足JGJ107规范中1级节点要求时，在有限元分析中能够不考虑钢筋与灌浆层之间的滑移粘结；套筒在连接受力过程中，处于弹性阶段，满足安全要求。图1-3套筒灌浆连接模型Fig.1-3SleeveGroutingConnectionModel.2015年，聂东来等[28]专家根据超声波传播的特性，利用超声波首波声时法，对灌浆套筒内的填补灌浆料的密实性进行了检测，并借助于超声波幅值对其脱空缺陷进行定性判断。然而，这种测试方法的缺点是没办法确定套中的哪种灌浆材料存在空隙缺陷，这些问题仍然需要进一步的研究探讨。2016年，郑永峰[17]博士提出了一种GDPS（GroutDeformedPipeSplice）新型的灌浆套筒。如图1-4所示，套筒采用低合金无缝钢管冷轧成型，套筒端部外壁有多个圆形梯形槽，内壁有多个凸环肋。通过单轴拉伸试验和反复拉伸压缩试验，研究了新型注浆套筒注浆连接的结构性能和连接钢筋的粘结分布。试验结果表明，GDPS注浆套筒接头的承载力取决于钢筋与灌浆之间的粘结强度、钢筋的抗拉强度和套筒的最小抗拉强度。
【参考文献】：
期刊论文
[1]灌浆缺陷对钢筋套筒灌浆连接接头强度影响的试验研究[J]. 李向民,高润东,许清风,王卓琳,张富文. 建筑结构. 2018(07)
[2]装配式混凝土结构套筒灌浆饱满度检测试验研究[J]. 崔士起,刘文政,石磊,刘传卿,张全旭. 建筑结构. 2018(02)
[3]冲击回波法在套筒灌浆密实度检测中的试验[J]. 刘辉,李向民,许清风. 无损检测. 2017(04)
[4]消泡剂对灌浆料新拌浆体表观质量的影响研究[J]. 徐海源,沙建芳,刘建忠,郭飞,吴洲. 混凝土与水泥制品. 2017(03)
[5]超声波对钢筋套筒灌浆料密实性检测试验研究[J]. 聂东来,贾连光,杜明坎,刘明. 混凝土. 2014(09)
[6]钢筋套筒灌浆连接技术有限元分析[J]. 陈洪,张竹芳. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2014(03)
[7]我国预制装配式建筑的现状与发展[J]. 李滨. 中国科技信息. 2014(07)
[8]钢筋套筒灌浆连接施工质量控制措施[J]. 秦珩,钱冠龙. 施工技术. 2013(14)
[9]政策牵引市场 绿色建材喜迎“春天”——《绿色建筑行动方案》亮点解读[J]. 代德伟. 混凝土世界. 2013(03)
[10]钢筋套筒灌浆连接技术[J]. 吴子良. 住宅产业. 2011(06)
博士论文
[1]GDPS灌浆套筒钢筋连接技术研究[D]. 郑永峰.东南大学 2016
硕士论文
[1]生态效率视角下装配式混凝土结构装配方案评价研究[D]. 冯彤瑶.哈尔滨工业大学 2018
[2]半灌浆套筒连接力学性能试验研究[D]. 王磊.西安建筑科技大学 2018
[3]基于钢筋套筒灌浆料连接数值模拟及分析[D]. 张彬.长安大学 2017
[4]高层装配式建筑墙板吊装的应用研究[D]. 于慧.安徽理工大学 2017
[5]基于BIM技术的装配式建筑研究[D]. 戴文莹.武汉大学 2017
[6]灌浆缺陷对套筒连接接头和构件性能影响的研究[D]. 郑清林.中国建筑科学研究院 2017
[7]浅析预制装配式混凝土（PC）技术在民用建筑中的应用与发展[D]. 魏江洋.南京大学 2016
[8]装配整体式混凝土结构钢筋连接技术研究[D]. 张伟.长安大学 2015
[9]我国住宅工业化发展制约因素及对策研究[D]. 李纪华.重庆大学 2012
本文编号：3043263
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
NMB连接套筒Fig.1-1NMBSplicegrout.
中北大学学位论文6常早，但关于灌浆套筒连接缺陷对套筒连接的力学性能研究较少。并且，套筒种类繁多，灌浆料约束作用、套筒的材料、钢筋锚固深度等因素的变化使得结果差异较大。因此，有必要对我国应用较多的灌浆套筒进行研究。1.3.2灌浆套筒连接技术国内发展研究2009年，北京万科公司与北京思达建茂公司合作立项开发一种新型钢筋灌浆连接接头[25]，如图1-2所示。于2010年完成新型钢筋注浆接头的设计和试验，接头性能达到JGJ107-2003规范要求的最高钢筋接头性能指标，接头的成本、外形、尺寸和可操作性都好过进口的产品。该套筒应用于北京“中粮万科假日风景”住宅楼，采用灌浆套筒连接预制结构-带保温层的符合剪力墙竖向连接。图1-2新型钢筋灌浆连接接头Fig.1-2Anewtypeofsteelrebargroutingjoint.2011年，吴子良博士[16]阐明了钢筋套筒灌浆连接技术，包括使用材料的规定和试验、设计上的要求及做法、预制生产和施工说明、工业验证。台湾观看日本技术，自主研发套筒钢筋连接件和超高早强非收缩水泥砂浆，并应用于24个预制项目，使用钢套筒灌浆接头达到14万个左右。2013年，钱冠龙等[26]专家在分析钢筋注浆套筒连接施工工艺及材料特性的基础上，表达出影响质量连接的最重要因素。制定出保证施工质量的一套完整的技术措施。预制阶段应保证套筒质量和套筒内钢筋的定位精度，在安装阶段应保证灌浆过程工艺适当，灌浆部位的密封性良好避免漏浆，保证灌浆后构件能够得到有效的保护。
中北大学学位论文72014年，陈洪等[27]专家参照已成熟的混凝土本构模型建立了灌浆料的本构模型，如图1-3所示。在已有的试验基础上，采用ABAQUS软件，模拟钢筋套筒灌浆连接的受力性能。研究结果表明，数值模拟结果与试验结果良好重合；当套筒连接满足JGJ107规范中1级节点要求时，在有限元分析中能够不考虑钢筋与灌浆层之间的滑移粘结；套筒在连接受力过程中，处于弹性阶段，满足安全要求。图1-3套筒灌浆连接模型Fig.1-3SleeveGroutingConnectionModel.2015年，聂东来等[28]专家根据超声波传播的特性，利用超声波首波声时法，对灌浆套筒内的填补灌浆料的密实性进行了检测，并借助于超声波幅值对其脱空缺陷进行定性判断。然而，这种测试方法的缺点是没办法确定套中的哪种灌浆材料存在空隙缺陷，这些问题仍然需要进一步的研究探讨。2016年，郑永峰[17]博士提出了一种GDPS（GroutDeformedPipeSplice）新型的灌浆套筒。如图1-4所示，套筒采用低合金无缝钢管冷轧成型，套筒端部外壁有多个圆形梯形槽，内壁有多个凸环肋。通过单轴拉伸试验和反复拉伸压缩试验，研究了新型注浆套筒注浆连接的结构性能和连接钢筋的粘结分布。试验结果表明，GDPS注浆套筒接头的承载力取决于钢筋与灌浆之间的粘结强度、钢筋的抗拉强度和套筒的最小抗拉强度。
【参考文献】：
期刊论文
[1]灌浆缺陷对钢筋套筒灌浆连接接头强度影响的试验研究[J]. 李向民,高润东,许清风,王卓琳,张富文. 建筑结构. 2018(07)
[2]装配式混凝土结构套筒灌浆饱满度检测试验研究[J]. 崔士起,刘文政,石磊,刘传卿,张全旭. 建筑结构. 2018(02)
[3]冲击回波法在套筒灌浆密实度检测中的试验[J]. 刘辉,李向民,许清风. 无损检测. 2017(04)
[4]消泡剂对灌浆料新拌浆体表观质量的影响研究[J]. 徐海源,沙建芳,刘建忠,郭飞,吴洲. 混凝土与水泥制品. 2017(03)
[5]超声波对钢筋套筒灌浆料密实性检测试验研究[J]. 聂东来,贾连光,杜明坎,刘明. 混凝土. 2014(09)
[6]钢筋套筒灌浆连接技术有限元分析[J]. 陈洪,张竹芳. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2014(03)
[7]我国预制装配式建筑的现状与发展[J]. 李滨. 中国科技信息. 2014(07)
[8]钢筋套筒灌浆连接施工质量控制措施[J]. 秦珩,钱冠龙. 施工技术. 2013(14)
[9]政策牵引市场 绿色建材喜迎“春天”——《绿色建筑行动方案》亮点解读[J]. 代德伟. 混凝土世界. 2013(03)
[10]钢筋套筒灌浆连接技术[J]. 吴子良. 住宅产业. 2011(06)
博士论文
[1]GDPS灌浆套筒钢筋连接技术研究[D]. 郑永峰.东南大学 2016
硕士论文
[1]生态效率视角下装配式混凝土结构装配方案评价研究[D]. 冯彤瑶.哈尔滨工业大学 2018
[2]半灌浆套筒连接力学性能试验研究[D]. 王磊.西安建筑科技大学 2018
[3]基于钢筋套筒灌浆料连接数值模拟及分析[D]. 张彬.长安大学 2017
[4]高层装配式建筑墙板吊装的应用研究[D]. 于慧.安徽理工大学 2017
[5]基于BIM技术的装配式建筑研究[D]. 戴文莹.武汉大学 2017
[6]灌浆缺陷对套筒连接接头和构件性能影响的研究[D]. 郑清林.中国建筑科学研究院 2017
[7]浅析预制装配式混凝土（PC）技术在民用建筑中的应用与发展[D]. 魏江洋.南京大学 2016
[8]装配整体式混凝土结构钢筋连接技术研究[D]. 张伟.长安大学 2015
[9]我国住宅工业化发展制约因素及对策研究[D]. 李纪华.重庆大学 2012
本文编号：3043263
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