预留灌浆孔螺栓锚头连接方式与试验研究

发布时间：2020-06-03 17:38

【摘要】：随着桥梁建设的蓬勃发展,桥梁快速化施工已经成为桥梁工程建设的发展方向与当前研究热点。桥梁快速预制拼装技术因其现场作业时间短、施工效率高以及对周边环境影响小等优点已经在当前桥梁施工中获得成功应用。在桥梁快速预制拼装技术中,各预制构件之间的连接方式与可靠性能已经成为桥梁预制拼装技术中的关键问题。据此,本文提出了一种连接工艺简单、施工速度快、可靠性强的“预留灌浆孔螺栓锚头连接方式”,由预留灌浆孔、连接钢筋、螺栓锚头和高性能灌浆材料组成,对其开展理论分析与试验研究,提出了相应的最小锚固长度计算公式。主要研究成果如下:(1)通过查阅相关设计手册,综合考虑工程实际应用,并参照相关机械锚固的设计规范和桥梁墩柱具体尺寸要求,设计了用于预留灌浆孔连接钢筋的螺栓锚头,获得了锚头内外直径、内外螺纹、螺距以及材质等参数。(2)根据预留灌浆孔螺栓锚头连接方式的三种破坏形式,即钢筋拉断破坏、混凝土锥体破坏以及钢筋滑移破坏,分别推导出三种钢筋锚固最小长度计算方法,据此获得了预留灌浆孔螺栓锚头连接的最小钢筋锚固长度计算公式,计算表明最小钢筋锚固长度6.5d。(3)设计制作16个采用预留灌浆孔螺栓锚头连接方式的试件,开展相应的拉拔试验,获得了该种连接方式的破坏模式以及钢筋荷载-位移曲线,明确了预留灌浆孔螺栓锚头连接的锚固性能,在小于6d时,发生连接方式锥体破坏,验证了本文提出的最小钢筋锚固长度计算公式的正确性。本文提出的预留灌浆孔螺栓锚头钢筋连接方法对预制拼装桥梁快速施工具有理论意义和应用价值。
【图文】：

金属波纹管连接等[8-10]。目前国内跨海大桥的下部结构各个构件间主要采用湿接缝连接，如港珠澳大桥、杭州湾跨海大桥、上海东海大桥等[11-14]，见图 1-1。但是这种施工工艺由于需要现场浇筑和养护，并没有显著地缩短施工作业时间。因此，现场浇筑量较少的灌浆套筒连接和灌浆金属波纹管连接的研究和应用越来越广泛[15,16]。

图 1-1 东海大桥和杭州湾跨海大桥施工现场当前，灌浆套筒连接（见图 1-2）或者灌浆金属波纹管连接的锚固性试验验证，，并且我国已经颁布了相关设计规范，在规范中全面系统筒以及灌浆金属波纹管的设计要求进行了规定[17]，为灌浆套筒和灌管的使用和发展指明了方向。然而在工程实际的桥梁墩台施工过程筒或灌浆金属波纹管连接方式对施工精度要求高，且需要借助精密，从而造成了成本增大、效率降低等问题（见图 1-3）。因此，需要工工艺简单、效率高、锚固性能好的新型连接方式。
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U446

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本文编号：2695164