钢筋混凝土结构植筋锚固性能分析.pdf

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1、文章编号：1009—944l(2012)11—0014—02钢筋混凝土结构植筋锚固性能分析口口杨秋鸣(山西建筑职业技术学院，山西太原030006)摘要：概述了钢筋混凝土植筋结构中影响植筋锚固性能的主要因素，介绍了建筑结构植筋的荷载一滑移特征研究的主要结论，指出了钢筋混凝土结构植筋锚固性能研究有待于解决的主要问题。关键词：结构加固；植筋锚固；荷载一滑移特征中图分类号：TU746．3文献标识码：A引言混凝土结构的加固方法比较多，钢筋混凝土植筋技术是在膨胀螺栓的基础上逐渐发展起来的新型加固方法。植筋结构常用到的结构胶材料主要有：中科院大

2、连化学物理研究所的JGN型建筑结构胶，冶金工业部的YJ型建筑结构胶，煤炭工业部的JCT型锚固树脂胶；国外的一些知名企业如瑞士HILⅡ、德国FICHER的结构胶等。植筋结构应用主要在改造工程中梁生根的植筋锚固⋯。钢筋混凝土植筋结构在我国应用的时间并不长，缺乏系统深入的试验研究，特别是在抗震区，如何鉴定原有建筑物的加固潜力，保证新旧建筑物的结合具有良好的抗震性能；如何保证植筋结构的耐久性，植筋结构在高温环境中的受力性能等，尚有若干技术问题亟待解决。本文将针对植筋锚固性能方面的试验研究内容进行讨论，并提出目前研究中有待于解决的主要问题。

3、1影响植筋锚固性能的主要因素结构胶在使用过程中，受到各种条件的影响和制约。美国学者提出了对混凝土结构中植筋胶化学锚固的影响因素旧』：植筋胶种类、混凝土和植筋的粘结强度、混凝土孔条件和植筋结构的使用环境等。(1)植筋胶的平均粘结强度>12MPa。(2)植筋胶与锚栓的粘结强度变化数值>20％。(3)钻孔对植筋和混凝土的粘结强度影响较大，主要原因有潮湿、钻孔不清洁等。(4)混凝土强度对锚栓的粘结强度的影响较小。(5)混凝土粗骨料对粘结强度有显著增强效果，粘结强度与粗、细骨料孔隙成反比。(6)当焊接温度>40℃时，植筋胶的粘结强度将增加变

4、异。文献[3]对影响植筋结构滑移的因素进行了试验研究，包括混凝土强度、植筋直径、埋深、孔径大小等方面。另外，还通过19个试件考察了D=d+2，d+6、d+10，d+16等4种孔径，植筋直径为12mm和16mm，得出荷载滑移曲线。其结论为：随着孔径的增加，同一荷载下的植筋的滑移减少，从表面看，胶层的弹性模量比混凝土和钢筋的要大，胶层越厚滑移越大，但孔径的增加导致剪应力减小，滑移量也减少。2建筑结构植筋的荷载一滑移特征文献[4]指出，通过做试验得到一典型的建筑结构胶粘结破坏的荷载一位移曲线。其结论为：植筋胶在某范围内为线性变化；相同种

5、类植筋胶的荷载位移曲线的斜率是不变的；超过弹性比例极限后，锚固节点的性能将发生变异，这取决于植筋胶和混凝土表面的粗糙程度。文献[4]对建筑结构胶在重复拟动力荷载下的粘结滑移性能进行了研究，得出了钢筋应力与粘结应力沿锚长的分布图。与构件的单向加载相比，构件在重复拟动力荷载下的钢筋应力沿锚长的分布形式为三角形，动荷载下分布得不均匀，且峰值大于单向静力加载时的粘结应力峰值。3研究结果3．1喜利得植筋技术∞13．1．1钻孑L直径和深度植筋的钻孑L直径和深度见表l。3．1．2钢筋的使用限度钢筋被充分利用的设计值为：Fo．25竹西％⋯，y21

6、鬲u’3．1．3植筋胶粘结限度·14·Res翰rch＆AppUcationofBundillgMaterials表1植筋的钻孔直径和深度1’mm钢筋直径孔径对植入深度钢筋直径孔径对植入深度咖DZ西DflO141002028280121614025324001420150283745016222003240600182525040487001)适用于c30以上混凝土和Ⅱ级钢筋(工=310MPa)。钢筋与植筋胶之间的表面粘结所承受的力为：凡：25刊监(2)yc‘yQ3．1．4混凝土粘结强度砂浆与孔壁之间的粘结截面所承受的力为：F，：4

7、．01Tf幽(3)。yc。yQ3．2同济大学的研究成果同济大学熊学玉等Mo对钢筋植筋做了部分试验，采用HRB335级钢筋，直径为10Hun、12mm、14mm、18mm、22mm，混凝土强度等级为C30，埋深为10d、15d和20d，孔径比植筋直径约为25％。其主要结论有：3．2．1植筋结构有4种破坏形态植筋结构的破坏形态主要有：钢筋破坏、混凝土锥形破坏、胶与混凝土界面破坏和混合破坏等4种形式。3．2．2平均粘结强度的计算平均粘结强度的计算公式为：Pr2最(4)屯UL。式中：r——混凝土和植筋胶的平均粘结强度，MPa；P。——极限

8、荷载，kN；D——钻孔直径，mm；￡。——植筋深度，mm。4有待于解决的主要问题总体来看，目前国内外关于结构胶受力性能的研究方面主要存在以下问题：(1)拉拔试验主要集中在单根钢筋的试块上，而对于工程中常用的植人多根钢筋时相互之间的影响和承载力大小的