预留灌浆孔螺栓锚头连接方式与试验研究

摘要

随着桥梁建设的蓬勃发展，桥梁快速化施工已经成为桥梁工程建设的发展方向与当前研究热点。桥梁快速预制拼装技术因其现场作业时间短、施工效率高以及对周边环境影响小等优点已经在当前桥梁施工中获得成功应用。在桥梁快速预制拼装技术中，各预制构件之间的连接方式与可靠性能已经成为桥梁预制拼装技术中的关键问题。据此，本文提出了一种连接工艺简单、施工速度快、可靠性强的“预留灌浆孔螺栓锚头连接方式”，由预留灌浆孔、连接钢筋、螺栓锚头和高性能灌浆材料组成，对其开展理论分析与试验研究，提出了相应的最小锚固长度计算公式。主要研究成果如下： （1）通过查阅相关设计手册，综合考虑工程实际应用，并参照相关机械锚固的设计规范和桥梁墩柱具体尺寸要求，设计了用于预留灌浆孔连接钢筋的螺栓锚头，获得了锚头内外直径、内外螺纹、螺距以及材质等参数。 （2）根据预留灌浆孔螺栓锚头连接方式的三种破坏形式，即钢筋拉断破坏、混凝土锥体破坏以及钢筋滑移破坏，分别推导出三种钢筋锚固最小长度计算方法，据此获得了预留灌浆孔螺栓锚头连接的最小钢筋锚固长度计算公式，计算表明最小钢筋锚固长度6.5d。 （3）设计制作16个采用预留灌浆孔螺栓锚头连接方式的试件，开展相应的拉拔试验，获得了该种连接方式的破坏模式以及钢筋荷载-位移曲线，明确了预留灌浆孔螺栓锚头连接的锚固性能，在小于6d时，发生连接方式锥体破坏，验证了本文提出的最小钢筋锚固长度计算公式的正确性。 本文提出的预留灌浆孔螺栓锚头钢筋连接方法对预制拼装桥梁快速施工具有理论意义和应用价值。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 预制拼装连接方式研究现状

1.3 存在的问题

1.4 预留灌浆孔螺栓锚头连接方式提出

1.5 本文的主要研究内容

第2章 粘结锚固基本理论与试验方法

2.1 钢筋混凝土的粘结锚固

2.1.1 钢筋混凝土粘结锚固机理

2.1.2 粘结锚固性能影响因素

2.1.3 粘结应力计算方法

2.1.4 锚固长度的计算

2.2 钢筋混凝土的机械锚固

2.2.1 机械锚固的主要方式

2.2.2 机械锚固受力机理与破坏形式

2.2.3 机械锚固性能影响因素

2.2.4 机械锚固锚固长度的计算

2.3 钢筋混凝土粘结锚固性能的试验方法

2.3.1 拔出试验

2.3.2 梁式试验

2.3.3 钢筋内贴应变片法

2.4 本章小结

第3章 预留灌浆孔钢筋螺栓锚头连接方式

3.1 螺栓锚头设计方法

3.1.1 螺栓锚头设计原则

3.1.2 螺栓锚头计算方法

3.1.3 螺栓锚头设计计算

3.1.4 螺栓锚头抗剪验算及材质选择

3.2 最小锚固长度计算公式提出

3.3 本章小结

第4章 预留灌浆孔拉拔试验研究

4.1 试件设计

4.1.1 试验参数

4.1.2 试验构件设计

4.1.3 试验装置

4.2 试验材料及其力学性能

4.2.1 混凝土材料性能

4.2.2 钢筋材料性能

4.2.3 高强度水泥基灌浆材料

4.3 拉拔试验结果与分析

4.3.1 破坏模式

4.3.2 拉拔试验结果分析

4.3.3 拉拔试验数据处理

4.4 最小锚固长度计算公式的确定

4.5 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文