全装配混凝土模块结构水平缝螺栓连接节点受拉性能试验

摘要

混凝土模块建筑具有整体性能好、居住舒适度高、建造与维护成本低等优点，且作为装配率最高的一类建筑形式，是建筑工业化发展的重要趋势，逐渐受到广泛关注。本文以全装配混凝土模块结构（FAMC-RC）的连接节点为研究对象，对由高强螺栓、钢垫片和螺纹套筒组成的新型水平螺栓连接节点进行试验研究，以获得节点的承载力和变形能力。对13组不同变量的试件进行拉伸试验，结果表明：1）在拉伸荷载作用下，水平缝连接节点可能出现螺杆滑丝、混凝土冲切破坏、混凝土先被压溃后发生冲切破坏、净截面受拉破坏等破坏模式，破坏过程主要经历了预应力损失、弹性加载、带裂缝工作、脆性破坏4个阶段；2）节点的力学性能与边距宽度B、暗梁高度H、螺孔直径D和螺孔形状等因素有关，在一定范围内增大B和H可以有效提高峰值承载力和初始刚度，超过范围后继续增加B和H对承载力和刚度提升效果不明显；3）较大的螺栓孔直径和较小的垫片尺寸会导致垫片与混凝土之间的接触面积减小，从而降低峰值承载力和初始刚度；4）圆柱形螺栓孔峰值承载力和初始刚度最大，其次是圆柱-圆台形和圆台形螺栓孔。基于上述试验结果，工程建议：边距B不少于300 mm，暗梁高度H不低于250 mm，螺栓孔直径D不大于32 mm，当承载力要求不高于180 kN时，可采用圆柱-圆台形螺孔，以降低安装难度。本文基于冲切破坏模式提出节点受冲切破坏承载力计算公式，公式安全储备高，计算方法基本合理。

关键词

混凝土模块结构 / 螺栓连接 / 水平连接节点 / 受拉性能 / 试验研究