装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙节点钢筋锚固性能机理研究

《装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙节点钢筋锚固性能机理研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙节点钢筋锚固性能机理研究12111焦安亮张鹏郜玉芬张中善李永辉（1.中国建筑第七工程局有限公司，河南郑州450000；2.中建柏利工程技术发展有限公司，北京101300）摘要：对3组24个混凝土剪力墙试件进行了拟静力单调加载试验，研究了预制剪力墙环筋扣合锚接连接节点钢筋的锚固性能，考察了不同横向插筋直径、不同环筋扣合位置、不同环筋扣合高度等参数影响下剪力墙试件的承载力及其破坏机理。结果表明：试件连接节点处的理想破坏形式为钢筋拉断，绝大部分试件的破坏形式都满足锚固要求；钢筋均布的环筋扣合试件和钢筋相邻分布的试件

2、锚固性能均良好，且钢筋均布的试件的锚固性能要稍优于钢筋相邻分布的试件；环筋扣合高度越大的试件锚固性能越好，插筋直径对环筋扣合节点锚固性能影响较小。结合有限元模拟分析可得：环筋扣合高度对下箍筋和下插筋影响显著，但上U筋均发生受拉屈服破坏，满足锚固要求；综上，当环筋扣合高度大于150mm时，对下箍筋和下插筋的影响较小，考虑协同受力和施工方便，推荐环筋扣合高度为150mm。关键词：预制剪力墙；环筋扣合锚接连接；锚固性能试验；有限元分析0引言钢筋与混凝土能够共同工作的基本条件有两点：钢筋与混凝土之间有良好的粘结锚固力、钢筋与混凝土的线膨胀系数基本

3、相同。钢筋与混凝土之间的粘结锚固作用由三部分组成：[1]水泥胶体与钢筋表面的胶结力、钢筋与混凝土之间的摩擦力、钢筋和混凝土之间的咬合力。其中，咬合力是粘结锚固作用的主要成分。为了保证钢筋强度在混凝土中的充分利用，必须有足够的锚固长度。足够的钢筋锚固长度是使钢筋与混凝土之间具有足够粘结力的重要条件。钢筋锚固长度的不足可能使结构丧失承载力，从而产生倒塌等灾难性后果，而钢筋锚固长度过长又会引起施工困难、材料浪费等。近年来随着多高层以及各种新型结构数量的增加，加之预制装配式结构的发展，传统的锚固已逐渐不适应当前建筑结构的发展，因此，对新型[2-7

4、]锚固形式中钢筋的锚固性能展开研究，对于新型体系的工程实施具有重要意义。当计算[8]中充分利用钢筋的抗拉强度时，普通受拉钢筋的锚固长度应满足：fyldab（1）ft式中：lab——受拉钢筋的基本锚固长度；fy——普通钢筋的抗拉强度设计值；ft——混凝土轴心抗拉强度设计值，当混凝土强度等级高于C60时，按C60取值；d——锚固钢筋的直径；——锚固钢筋的外形系数。受拉钢筋的锚固长度应根据锚固条件按下列公式计算，且不应小于200mm：llaaab（2）式中：lab——受拉钢筋的锚固长度；a——锚固修正系数。显然，装配式环筋扣合锚接混

5、凝土剪力墙结构[9]的连接方式与该规定所适用的情况是有本质不同的，环筋扣合锚接连接的形式是预制墙的竖向钢筋伸出墙底，形成“U”形，而下部钢筋为倒“U”形，在连接处进行钢筋绑扎连接（在本文中连接高度为120mm，约为楼板厚度），该体系中U形钢筋单根钢筋的锚固长度均不足200mm，但该连接的优势在于两根钢筋之间存在连接，并在连接处形成刚度较大的芯梁，故本文开展了装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙体系连接节点的钢筋锚固试验及有限元模拟计算，以考察该锚固连接形式中纵向受力钢筋的锚固性能。1试验概况1.1试验设计及制作设计并制作24个混凝土剪力墙节点试

6、件，试件由混凝土立方体墩和上部连接端板组成。各试件的几何尺寸相同：试件高670mm，宽500mm，厚200mm；上部连接端板长260mm，宽150mm，厚20mm，试件几何尺寸如图1所示。（a）试件正视图、侧视图（b）端板尺寸（c）端板尺寸图1试件尺寸示意图试件分为四组：基准组、第I组、第II组、第III组，考虑到混凝土材料及试验结果的离散型，每组对应参数的试件均制作三个。试验的主要参数为：横向插筋直径、环筋位置、环筋扣合长度。试件分组及编号见表1，试件的配筋示意图如图2所示。试件的制作按照“绑扎钢筋—支模—浇筑混凝土”的步骤进行：在模板

7、内绑扎钢筋，粘贴应变片；在环筋扣合连接位置处设置隔板，距离地梁约300mm，隔板为宽度120mm的钢板，浇筑混凝土；试件蒸养10h后在连接处浇筑微膨胀混凝土，其强度较第一次浇筑时提高一个等级，蒸养10h后拆模，制作完成。表1试件基本参数Table1Parametersofspecimens分布筋水平插筋环筋扣合长度试件环筋位置试件编号/mm直径/mm/mm个数基准组1010均布1203J-1(2)(3)第I组1010相邻1203I-1(2)(3)1010均布903II-1-1(2)(3)第II组1010均布1503II-2-1(2)(3)

8、1010均布2303II-3-1(2)(3)108均布1203III-1-1(2)(3)第III组1012均布1203III-2-1(2)(3)1014均布1203III-3-1(2)(3)（