中美规范后锚固锚栓抗剪设计对比.pdf

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1、低温建筑技术2015年第3期(总第201期)DOI：10．13905／j．cnki．dwjz．2015．03．019中美规范后锚固锚栓抗剪设计对比吴纯华(上海核工程研究设计院，上海200233)【摘要】结合中美相关规范，先论述后锚固锚栓在承受水平剪力时可能发生的三种破坏模式，之后按照锚栓不同的抗剪破坏模式，结合规范中给定的计算公式，讨论影响锚栓抗剪承载力的因素；最后运用中美两国规范，给出锚栓群在典型破坏模式下抗剪承载力的计算实例，对比计算结果，得出一些结论。【关键词】中美规范；后锚固锚栓；抗剪设计；楔形破坏【中图分类

2、号】TU375【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2015)03—0046—04在现今的核电结构设计中，关于后锚固锚栓的应中美两国规范基于上述三种基本破坏模式，对锚用十分广泛。特别在涉外项目中，后锚固锚栓的设计栓的抗剪承载力给予了计算公式。无论单个锚栓或锚通常需要满足中美两国规范的设计要求。ACI349—栓群的抗剪计算，承载力应该是比较上述三种破坏模2006(美国核设施结构设计规范》，以下简称(ACI349)式的计算力，并取最小值作为最终值。和国内JGJ145—2013《混凝土结构后锚固技术规程》2影响锚

3、栓抗剪的因素及计算公式以下简称(JGJ145)对于后锚固锚栓设计有详细的论中美相关规范(ACI349和JGJ145)根据不同的破述，也是两国这方面设计的主要依据。通常情况下，锚坏模式，均给出了相应的计算公式。本节首先对比中栓受拉、剪或者拉剪复合作用，承载力的确定受多重因美规范的计算公式的异同，再讨论影响后锚固锚栓素影响，计算较为复杂。在本文中，笔者对比上述中美(群)抗剪承载力的一些重要因素。规范，仅就后锚固锚栓抗剪部分的内容做一些探讨。2．1锚栓破坏时的影响因素及公式1锚栓抗剪的破坏模式如果锚栓先与混凝土压碎而破坏，

4、即锚栓破坏。根据中美规范描述：后锚固锚栓受剪时，根据不同那么锚栓强度及锚栓有效截面积就是抗剪承载力的边界条件和自身情况，破坏模式分为以下三种情况：决定因素。中美规范对此也给出了相近的公式：美标ACI349：=加．6A(1)(1)锚栓破坏。即锚栓先与混凝土压碎而直接剪断。这种情况是由于锚栓抗剪强度偏低、混凝土强国标JGJ145：．=0．5A(2)度较高，锚栓埋置深度及混凝土边界条件较好，使得锚美标中，是锚栓钢材破坏时单锚(群锚)的名义栓受到的剪应力超过钢材极限强度而先于混凝土破抗剪强度；A是单个锚栓的有效截面积；n是锚

5、栓个坏。破坏产生的位移主要由钢材的剪切变形、弯曲变数。国标中，为锚栓钢材破坏时的受剪承载力标准形以及与锚栓接触混凝土的压碎变形组成，位移较大，值，群锚时应乘以0．8折减是锚栓屈服强度标准属于延性破坏。值；A是锚栓应力截面面积。这也是计算最简单的一(2)混凝土剪撬破坏。这种破坏多发生于锚栓种破坏情况。埋置较浅且锚栓较粗的条件下，当锚栓承受较大剪力2．2楔形破坏的影响因素及公式时，在锚栓杆前少部分混凝土首先压碎，之后随着水平楔形破坏是后锚固锚栓最为常见、情况最复杂的剪力不断增大，锚栓顶部先与混凝土分离，并带动锚板破坏模式

6、，也是本章主要讨论的内容。这种破坏模式产生微小转动，使得锚板前端产生压力，锚栓内产生拉下，影响锚栓(群)的抗剪承载力因素有以下方面：力。当拉力超过锚栓的抗拉强度时，锚栓会带动其后(1)锚栓锚固深度、边距及锚栓直径的影响。如面的混凝土沿大致45。的方向拉脱撬起，最后整体脱果锚栓的边界条件较差，在水平剪力作用下，最终发生落破坏，这种情况属于脆性破坏。楔形破坏，则锚栓的埋置深度、剪力方向的边距及锚栓(3)混凝土楔形破坏。多发生于锚栓距离混凝直径大小就是决定锚栓抗剪承载力的重要因素。土边距较小的情况，这时锚栓承受的剪力作用线

7、靠近对于单个锚栓的楔形破坏，中美规范在混凝土有边界，锚栓的抗剪能力受到有限的边距限制，随着剪力裂缝条件下，对抗剪承载力给出了不同的计算公式：增大，混凝土破坏形式类似一个半锥体被劈开，半锥体美标ACI一349：，L、02的顶点处在混凝土的顶点锚栓受压处，这种情况也属一，=7fI~／d。。c(3)于脆性破坏。吴纯华；中美规范后锚固锚栓抗剪设计对比47国标JGJ145；A。(A。．)的定义基本相同，都是由锚栓群的间距s、到；1．35d“：‘(4)混凝土边缘的边距C及锚固深度h决定的，见图2。式中，h为锚栓长度；c，为平行于

8、水平剪力方向的最小边距。美标中，是单个锚栓楔形破坏下抗剪承载力名义值；为锚栓大头直径为混凝土抗压强度；国标中，是单根锚栓边缘受剪时，抗剪承载力标准值；是混凝土立方体抗压强度标准值；d为锚栓公称直径；or为大于零系数，均与d、c，和h有关。从式(3)、(4)中可看出，单个锚栓在楔形破坏计图2锚栓群破坏影响面积田算中，中美规范给出的公式形式较为相似