化学锚栓及植筋抗剪性能试验研究

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锚固技术分为预埋式锚固(如预埋件)和后锚固(如锚栓、植筋)。其中,后锚固技术中的锚栓又分为机械锚栓和化学锚栓。化学锚栓和植筋锚固机理基本相同,是通过结构锚固胶将锚筋固定在混凝土基材上,利用化学黏结作用有效连接既有结构和新增结构的后锚固技术。本文在分析比较国内外规范对于连接锚筋受剪计算方法和影响因素等研究成果的基础上,分别对单锚及群锚情况下预埋件、植筋及化学锚栓的抗剪性能进行研究,具体内容包括:单锚连接锚筋抗剪试验共30个试件,主要研究预埋件(锚板埋于混凝土下与置于混凝土上)、植筋(螺母固定与穿孔塞焊)及化学锚栓在剪力作用下荷载-位移曲线、承载力及位移,并进行了与构件抗剪试验工况所对应的材性抗剪试验,将材性抗剪试验与构件抗剪试验结果进行比对分析,研究表明:植筋受剪承载力介于预埋件与化学锚栓之间,其作为锚固连接件的受剪性能良好;根据试验结果,提出了适用于三种连接锚固筋的受剪承载力计算公式,建议计算公式中受剪承载力系数α的取值为0.5。另外,对单锚试验建立相应的有限元模型,并将试验结果与有限元结果进行比对。群锚连接锚筋抗剪试验共20个试件,研究内容与单锚类似,另外结合单锚承载力结果,计算了群锚四个锚筋的抗剪能力系数。研究表明:群锚抗剪能力系数为植筋螺母固定最大,化学锚栓次之,预埋件最小。主要由刚度不同造成对应力不均匀敏感程度不一,和材料本身延性不同造成。为了探索我国规范预埋件公式的适用性,制作8个直径28mm单锚试件进行抗剪试验。研究表明:对于预埋件及植筋(锚筋都为钢筋)的工况,我国预埋件受剪承载力计算公式趋于保守;此公式是否能应用于植筋计算还需更深入的探讨,可能不适用化学锚栓相关计算。
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