砖砌体中建筑锚栓受拉承载力试验研究

摘要

建筑锚栓在后锚固技术应用占居重要地位，由于其安装方便，价格低廉、受力明确而广受欢迎。然而建筑锚栓种类繁多，破坏模式复杂，失效概率较大，在其受力影响因素中基材性能无疑最为重要的因素之一。基材强度过低时，易发生拔出破坏、锥体破坏等；基材强度过高时（比如混凝土）则可能会发生钢材材质破坏。目前国内对于建筑锚栓在混凝土基材中的受拉研究已经取得不少成果，而且出台了多个相关规程，但对砖砌体基材中受拉性能在我国现行规范中尚属空白，而且系统的试验研究甚少，相关理论成果也所见不多。 本文从分析砖砌体受拉为出发点，参考混凝土基材中单根锚栓的破坏模式和相应破坏机理的研究成果，针对单根锚栓在砖砌体中安装的不同位置，分别归纳出基于砌体局部受压理论的极限受拉承载力的计算公式。为验证公式的可靠程度，作者从实用出发，在砖墙侧面随机安装普通扩孔型锚栓和化学螺栓做拉拔对比试验，分别对破坏模式和极限承载力进行了总结和分析，结果发现在试验条件下扩孔型锚栓都发生了拔出破坏，化学螺栓都发生了不规则锥体破坏。基于几何概率上的拔出破坏的随机受拉理论推导公式计算值和试验方法求得设计值基本一致，从而验证了极限受拉承载力的计算公式。从试验角度来看，扩孔型锚栓在砌体中多发生的拔出破坏虽为延性破坏，但受拉承载力很低，且容易衰减。为提高这种锚栓的受拉承载力，发挥金属锚栓的潜力，最大程度的满足设计要求，现对其抗拉作用组成中加入化学粘结，即在扩孔型锚栓套管的表面涂抹植筋胶，从而形成了化学扩孔型锚栓。通过对比试验证明了这种改进型锚栓破坏模式尽管发生了变化，但可以有效解决受拉承载力过低等问题，使它在非结构构件固定安装等领域具有一定的实用价值，同时也为建筑锚栓在低强基材中受拉性能的研究提供了一种改进方法和参考。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1后锚固技术概述

1.2建筑锚栓种类

1.3后锚固技术研究现状

1.4本文主要工作

第二章砖砌体受拉性能和破坏形式

2.1砖块

2.2砂浆

2.3组砌方式

2.4抗拉组成

2.5轴心受拉破坏

2.5.1墙长平面

2.5.2墙宽平面

2.5.3轴心受拉计算

2.6通缝抗剪强度

第三章建筑锚栓在匀质基材中受拉破坏研究概述

3.1概述

3.1.1机械锚栓

3.1.2化学螺栓(植筋)

3.1.3小结

3.2破坏形态影响因素分析

3.2.1机械锚栓直径对抗拔力的影响

3.2.2锚固深度对拉拔力的影响

3.2.3混凝土抗压强度对拉拔力的影响

3.2.4钻孔直径的影响

3.2.5机械锚栓拧紧力矩对拉拔力的影响

3.2.6其它因素

3.3极限受拉承载力分析

3.3.1膨胀犁锚栓

3.3.2扩孔型锚栓

3.3.3化学螺栓和植筋

第四章建筑锚栓在砖砌体中受拉破坏分析

4.1受拉破坏模式

4.2机械锚栓拔出破坏特征

4.3膨胀型锚栓计算

4.4扩孔型锚栓计算

4.5砖块抗压强度设计值

4.6本章小结

第五章建筑锚栓在砖砌体上受拉破坏性试验

5.1试验设计及装置

5.1.1试验设计

5.1.2试验装置

5.1.3装置标定

5.2辅助试验

5.2.1砖块强度同弹检测

5.2.2砖块强度抗压试验

5.2.3砂浆强度同弹检测

5.2.4砂浆强度点荷试验

5.3试验过程

5.3.1锚栓安装

5.3.2试验步骤

5.3.3试验现象

5.4试验结果分析与对比

5.4.1试验结果

5.4.2试验和理论对比

5.5本章小结

第六章扩孔型锚栓改进方案和试验

6.1扩孔型锚栓的弊端

6.2化学扩孔型锚栓

6.2.1应用前提

6.2.2应用价值

6.3试验验证

6.3.1试验过程

6.3.2试验结果

第七章总结与展望

7.1总结

7.2展望

参考文献

致谢

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果