高强钢筋套筒灌浆连接性能试验与有限元分析

摘要

提出了一种主要包括500 MPa钢筋和120 MPa超高强灌浆料的高强钢筋套筒灌浆连接，可有效提高装配式混凝土结构的承载力和经济性等。首先，对套筒灌浆连接进行理论分析，并由此设计2组16 mm直径和20 mm直径试件进行单向拉伸试验，主要考虑单向拉伸下钢筋锚固长度影响，得到各试件的破坏模式、荷载-位移曲线、钢筋应变、套筒轴向和环向应变。随后，采用校正的有限元法对高强钢筋套筒灌浆连接进行参数化分析。结果表明：当高强钢筋套筒灌浆连接发生钢筋颈缩破坏时，其荷载-位移曲线包括弹性、屈服、强化和破坏4个阶段；随着钢筋锚固长度增大，高强钢筋套筒灌浆连接的钢筋应力与应变、套筒应力与应变、灌浆料损伤均逐渐减小；当钢筋锚固长度不小于8d时，接头的残余变形能满足要求，且套筒和钢筋受力均匀，灌浆料的损伤程度和损伤范围明显减小。

关键词

高强钢筋套筒灌浆连接 / 500 MPa级钢筋 / 120 MPa级灌浆料 / 破坏模式 / 套筒轴向应变