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带锚板预应力螺纹钢筋抗拔性能试验研究

河南理工大学学报（自然科学版） 2024年第3期43卷 171-180页

作者：刘均利裴天师安永昌梁涛陈俊郑艳桂林理工大学土木与建筑工程学院广西桂林541004 广西桂通工程管理集团有限公司广西南宁530029 湘潭大学土木工程学院湖南湘潭411105

目的为了探讨直径25 mm、强度等级PSB1080的带锚板预应力螺纹钢筋在有效锚固长150,200,250 mm的钢筋混凝土厚板或基础中拔出时的锚固性能,方法以有效锚固长度、套管有无、锚板宽度和构造钢筋数量为试验参数,对7个试件进行抗拔性能试验... 详细信息

目的为了探讨直径25 mm、强度等级PSB1080的带锚板预应力螺纹钢筋在有效锚固长150,200,250 mm的钢筋混凝土厚板或基础中拔出时的锚固性能,方法以有效锚固长度、套管有无、锚板宽度和构造钢筋数量为试验参数,对7个试件进行抗拔性能试验研究。研究试件的破坏特征,分析荷载-位移曲线、极限抗拔承载力、试件开裂荷载和荷载-应变曲线。结果结果表明:试件抗拔承载力随着锚固长度的增加而增加,当有效锚固长度为250 mm时,预应力螺纹钢筋均能达到屈服;混凝土开裂荷载随着有效锚固长度、锚板宽度和套管的增设而增加,构造钢筋数量对面层混凝土开裂荷载的影响并不明显;采用套管试件的面层混凝土开裂荷载比未采用套管试件提高了2.66倍;根据荷载-位移曲线可知,在锚板上增设构造钢筋可以防止带锚板预应力螺纹钢筋拔出时承载力急剧下降;基于试验结果和相关文献结果,对比锚固区混凝土锥体破坏试件的试验值与计算值可知,Nilforoush建议式和日本JSCE规范式9.2.11分别比试验值低19%和10%。结论增设套管可以有效提高开裂荷载;使用日本JSCE规范式9.2.11计算抗拔承载力更接近试验值。

关键词：带锚板套管预应力螺纹钢筋抗拔性能

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串联式竖向双锚板抗拔性能数值分析

湖南工业大学学报 2024年第1期38卷 15-20页

作者：邹希全刘杰马越湖南工业大学土木工程学院湖南株洲412007

锚定板支挡结构是一种适用于填方边坡支挡的轻型支挡结构。为提高锚定板锚固系统的抗拔承载力,提出了串联式锚定板锚固系统。基于FLAC3D有限差分软件,建立了串联式竖向矩形双锚板与土相互作用的有限差分模型。探讨了前后锚板间距、锚板... 详细信息

锚定板支挡结构是一种适用于填方边坡支挡的轻型支挡结构。为提高锚定板锚固系统的抗拔承载力,提出了串联式锚定板锚固系统。基于FLAC3D有限差分软件,建立了串联式竖向矩形双锚板与土相互作用的有限差分模型。探讨了前后锚板间距、锚板埋深、土体黏聚力及内摩擦角对锚固系统抗拔性能的影响。研究结果表明:为避免前后锚定板相互影响而降低锚固系统的承载能力,前后锚板的间距不得小于3倍锚板边长;当锚板埋深小于5倍锚板边长时,锚固系统的破坏模式为非对称破坏模式,呈现出浅埋锚板破坏特征;锚板埋设深度大于5倍锚板边长时,锚固系统的破坏模式为对称破坏模式,表现为深埋锚板破坏特性。提高锚定板周围土体的内摩擦角是提高锚固系统抗拔能力的有效途径。

关键词：锚定板锚固系统 FLAC^(3D)软件抗拔性能破坏模式

大直径盾构隧道管片连接预埋套筒抗拔性能试验研究

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国防交通工程与技术 2024年第1期22卷 78-82页

作者：赵金虎中铁十四局集团房桥有限公司北京102400

我国大直径盾构隧道工程管片之间多以斜螺栓连接为主,介绍了螺栓连接的特点,通过改变套筒材质聚酰胺的组成成分和螺纹长度、螺牙类型等套筒参数,对斜螺栓连接套筒进行了抗拔力试验研究。结果表明:工程中习惯采用的PA6、圆螺牙的螺纹套... 详细信息

我国大直径盾构隧道工程管片之间多以斜螺栓连接为主,介绍了螺栓连接的特点,通过改变套筒材质聚酰胺的组成成分和螺纹长度、螺牙类型等套筒参数,对斜螺栓连接套筒进行了抗拔力试验研究。结果表明:工程中习惯采用的PA6、圆螺牙的螺纹套筒实际抗拔能力难以达到设计承载要求,螺纹套筒建议采用PA66材质、梯形粗牙形式,且对于M36斜螺栓,套筒长度建议在220 mm及以上。

关键词：大直径盾构隧道斜螺栓连接聚酰胺套筒抗拔性能材质螺牙类型螺纹长度

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钢-UHPC组合梁单钉连接件抗拔性能分析

东南大学学报（自然科学版） 2023年第1期53卷 44-52页

作者：朱劲松高天歌丁婧楠天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

为研究钢-UHPC组合梁单钉连接件的抗拔性能,通过6组UHPC中单钉连接件的拉拔试验和ANSYS软件数值计算,分析了栓钉直径、高度对抗拔承载力和破坏模式的影响.提出了钢-UHPC单钉连接件抗拔承载力计算公式,得到了不同UHPC和栓钉强度下栓钉钉... 详细信息

为研究钢-UHPC组合梁单钉连接件的抗拔性能,通过6组UHPC中单钉连接件的拉拔试验和ANSYS软件数值计算,分析了栓钉直径、高度对抗拔承载力和破坏模式的影响.提出了钢-UHPC单钉连接件抗拔承载力计算公式,得到了不同UHPC和栓钉强度下栓钉钉杆拉断和UHPC开裂2种典型破坏模式的高径比界限.结果表明,若高径比大于界限值,抗拔试件破坏时栓钉钉杆被拉断,UHPC板完好,属于延性破坏;若高径比小于界限值,试件为UHPC开裂破坏,栓钉脱出,UHPC冲切破坏面与竖直面的夹角约为43°,属于脆性破坏.钢-UHPC单钉连接件抗拔承载力公式的计算值略低于模拟值,相对误差小于10%.

关键词：桥梁工程钢-UHPC组合梁单钉连接件抗拔性能抗拔承载力

盘悬挑径对NT-CEP桩群桩抗拔破坏机理影响研究

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北方建筑 2024年第2期9卷 7-11页

作者：车铭岳钱永梅何嫚嫚张石磊张凯吉林建筑大学土木工程学院吉林长春130118 华东建筑设计研究院有限公司上海200000 吉林新龙房地产开发有限公司吉林长春130051 山东泰开环保科技有限公司山东泰安271000

盘悬挑径是新型混凝土扩盘桩(以下简称NT-CEP桩)群桩抗拔影响的主要因素,本文采用ANSYS有限元模拟分析的方法建立六组不同盘悬挑径的四桩模型,研究不同盘悬挑径对NT-CEP桩群桩抗拔承载能力和群桩效应的影响,根据以往单桩和双桩的研究成... 详细信息

盘悬挑径是新型混凝土扩盘桩(以下简称NT-CEP桩)群桩抗拔影响的主要因素,本文采用ANSYS有限元模拟分析的方法建立六组不同盘悬挑径的四桩模型,研究不同盘悬挑径对NT-CEP桩群桩抗拔承载能力和群桩效应的影响,根据以往单桩和双桩的研究成果,对比单桩、双桩和四桩的抗拔承载力,分析群桩效应对抗拔承载力的影响,揭示群桩桩周土体破坏机理。通过本文模拟结果得到以下结论:盘悬挑径越大,群桩的抗拔承载能力越强,但抗拔承载能力增长并不是线性变化。当盘悬挑径大于1.75倍桩径时,群桩的承载力提高不明显,盘悬挑径与桩径的比值应在1.5倍~1.75倍为最佳。此结论为NT-CEP桩群桩在工程设计及推广应用奠定了理论基础。

关键词： NT-CEP桩盘悬挑径群桩抗拔性能有限元模拟分析

预应力高强混凝土管桩抱箍式接头抗拔性能数值模拟研究

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工业建筑 2022年第6期52卷 25-30,99页

作者：郝峰刘佳龙李媛媛蔡建国国家电网有限公司北京100031 中国电力科学研究院有限公司北京100192 东南大学国家预应力工程技术研究中心南京211189

预应力高强混凝土(PHC)管桩具有抗震性能好、单桩承载力大等优点,广泛应用于基础工程中。桩-桩接头的抗拔性能是接桩时需要考虑的关键问题之一。采用ABAQUS有限元软件建立抱箍式桩桩连接接头计算模型,对抱箍式桩-桩接头的抗拔受力机理... 详细信息

预应力高强混凝土(PHC)管桩具有抗震性能好、单桩承载力大等优点,广泛应用于基础工程中。桩-桩接头的抗拔性能是接桩时需要考虑的关键问题之一。采用ABAQUS有限元软件建立抱箍式桩桩连接接头计算模型,对抱箍式桩-桩接头的抗拔受力机理进行了探究,考察了抱箍卡边缘宽度、径向厚度和端板厚度等参数对应力分布、抗拔承载力的影响。计算结果表明:U型抱箍卡的尺寸对节点的受拉破坏模式有一定影响;在加载至上拔设计荷载时,随着抱箍卡尺寸的增加,模型抱箍卡、端板和预应力筋的最大应力减小;随端板厚度增加,抱箍卡和端板最大应力减小,而预应力筋最大应力增加。

关键词： PHC管桩抗拔性能有限元分析参数分析

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高原山区微型桩群桩基础抗拔性能研究

南京工业大学学报（自然科学版） 2023年第3期45卷 308-315页

作者：李基顺代磊伍禹安兰天王语孙杰四川蜀能电力有限公司四川成都610059 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

探讨微型桩群桩基础的抗拔性能以及将布置方式改为斜桩后不同倾角下抗拔性能的变化。通过在川西地区开展原位足尺试验,并结合数值模拟对计算结果进行分析。结果表明:本文建立的微型桩群桩基础有限元模型是可靠的;微型桩2×2型群桩基础... 详细信息

探讨微型桩群桩基础的抗拔性能以及将布置方式改为斜桩后不同倾角下抗拔性能的变化。通过在川西地区开展原位足尺试验,并结合数值模拟对计算结果进行分析。结果表明:本文建立的微型桩群桩基础有限元模型是可靠的;微型桩2×2型群桩基础在该地层条件的抗拔性能表现不理想,不能满足设计要求;将基桩布置方式改为斜桩后,其极限抗拔承载力显著提高,侧摩阻力以及桩周土阻力随着倾角的增大而增大,但倾角存在一个最优值,当其增大到25°后抗拔承载力不增反减。因此,在实际工程中,建议微型桩群桩基础在采用布置斜桩提高抗拔性能时的倾角取15°~20°。

关键词：微型桩群桩基础抗拔性能高原山区侧摩阻力斜桩倾角

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一种锚杆静压桩焊接连接节点的抗拔性能研究

一种锚杆静压桩焊接连接节点的抗拔性能研究

作者：戴文韬云南大学

学位级别：硕士

城市地下较深地层中往往都存在地下水,地下水会对建筑物地下结构产生浮力,为防止建筑结构发生上浮破坏,工程中往往采用抗拔桩来抵御浮力。大多数情况下,人们不能一次性将整根长桩制备完成,需要分段预制,然后在打桩或压桩的过程中通过接... 详细信息

城市地下较深地层中往往都存在地下水,地下水会对建筑物地下结构产生浮力,为防止建筑结构发生上浮破坏,工程中往往采用抗拔桩来抵御浮力。大多数情况下,人们不能一次性将整根长桩制备完成,需要分段预制,然后在打桩或压桩的过程中通过接桩节点将其连接成一根整桩,因而接桩节点在桩基整体中就有着举足轻重、不可忽视的地位。目前,接桩方式种类较多,但我国工程中应用最为广泛和成熟的接桩方式仍是焊接方式。本文以本课题组提出的一种新型锚杆静压桩焊接连接节点为研究对象,针对其抗拔性能进行了较为细致的数值模拟分析和研究,具体过程如下:(1)选用大型通用有限元软件ABAQUS来进行数值模拟试验,通过选取合适的材料本构模型,基于软件非线性分析功能,建立锚杆静压桩焊接连接节点试件的有限元分析模型,形成一套对锚杆静压桩焊接连接节点抗拔性能研究的模拟方法,并参考相关研究的试验数据来验证本文数值模拟方法的准确性和可靠性。(2)通过数值模拟来比较工程中两种常见的锚杆静压桩焊接连接节点试件以及本课题组提出的新型锚杆静压桩焊接连接节点试件的抗拔性能,仔细分析各焊接连接节点试件在抗拔性能上的差异。(3)针对主筋直径、桩端板厚度、方钢管厚度、方钢管截面尺寸和桩身钢筋布置这些关键参数进行试验方案设计,在拉力的作用下进行数值模拟试验,讨论主筋直径、桩端板厚度、方钢管厚度、方钢管截面尺寸和桩身钢筋布置这几种构造参数对新型锚杆静压桩焊接节点试件抗拔性能的影响,进而提出相应设计建议。(4)为研究焊接施工误差对于新型锚杆静压桩焊接连接节点抗拔性能的影响,针对焊接旋转角度和焊接偏移距来进行实验方案设计,通过数值模拟试验,讨论焊接旋转误差和焊接偏心误差对于节点抗拔性能的影响。(5)最后,对全文的研究成果进行总结整理,提炼出结论并对后续研究提出个人的展望。

关键词：锚杆静压桩焊接连接节点有限元数值模拟抗拔性能

同方学位论文库评论

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混杂纤维UHPC栓钉连接件抗拔性能研究

混杂纤维UHPC栓钉连接件抗拔性能研究

作者：姜怡林西南交通大学

学位级别：硕士

超高性能混凝土(Ultra high performance concrete,UHPC)是一种具有高强与高耐久性的新型水泥基复合材料,与结构钢组成的钢-UHPC新型组合结构与传统钢混组合结构相比更为轻质、高强,具有更长的使用寿命。栓钉连接件作为保证UHPC与钢材... 详细信息

超高性能混凝土(Ultra high performance concrete,UHPC)是一种具有高强与高耐久性的新型水泥基复合材料,与结构钢组成的钢-UHPC新型组合结构与传统钢混组合结构相比更为轻质、高强,具有更长的使用寿命。栓钉连接件作为保证UHPC与钢材协同工作的关键部件,有必要对其抗拔性能进行深入研究。同时,将不同尺度、不同性质的纤维混杂,可以在降低纤维用量的同时最大限度地提高混凝土的强度以及抗裂性,但关于混杂纤维UHPC的研究较少。因此,本文首先通过水泥胶砂力学性能试验对UHPC基准配合比进行优化,随后研究了钢纤维和聚丙烯粗纤维长径比、纤维掺量对UHPC工作性以及基本力学性能的影响,接着在选定的钢纤维和聚丙烯粗纤维长径比下,将两种纤维混掺到UHPC基体中,通过抗压、劈裂、弯曲韧性以及微观试验探究混杂纤维增强增韧机理,最后考虑将这种混杂纤维UHPC材料用于钢-UHPC新型组合结构,对该新型组合结构栓钉连接件的抗拔行为进行分析,明确其受力机理,提出了适用于出现混凝土锥体破坏的UHPC栓钉连接件极限承载力预测模型,可为UHPC材料的理论研究与工程应用提供参考。上述研究得出的主要结论如下:(1)原材料组分变化对UHPC材料净浆的力学性能影响显著,随着水胶比的增大,UHPC材料的抗折、抗压强度下降明显;UHPC抗折、抗压强度随砂胶比的增大整体呈增大趋势。(2)纤维长径比以及掺量都会影响UHPC的流动度和力学性能。直径越小、长度越长的纤维对UHPC流动度造成的负面效应越大;当纤维掺量持续增大,UHPC流动度会大幅降低;在一定掺量范围内提高钢纤维长径比对UHPC强度增长有利,但长径比不宜过大,存在最优长径比。(3)UHPC基体相与骨料相之间的界面过渡非常致密,同时钢纤维或聚丙烯粗纤维与UHPC基体间的粘结性也很强,可将两者混掺到UHPC基体中,起到积极的协同作用,达到增强增韧的目的;同时考虑纤维特征参数提出了混杂纤维UHPC劈裂抗拉强度预测模型和抗压与劈拉强度转换公式。(4)UHPC栓钉连接件的破坏模式与UHPC基体内掺入的纤维和栓钉埋深、尺寸有关。素UHPC试件均发生了混凝土锥体破坏,掺入纤维的UHPC试件在最大埋深时发生了栓钉拉断破坏;增大栓钉尺寸和埋置深度,UHPC栓钉连接件的极限抗拉承载力、初始刚度都会提高,但试件的延性系数变小;纤维的掺入能够显著提高试件的耗能和抗裂能力,以混杂纤维UHPC为基材的栓钉连接件具有更大极限抗拉承载力、初始刚度和延性系数。(5)根据UHPC栓钉连接件拉拔试验数据,在CCD模型的基础上,以劈拉强度代替抗压强度作为强度因子,并进一步考虑栓钉尺寸和构件尺寸的影响,提出适用于出现混凝土锥体破坏的UHPC栓钉连接件极限抗拉承载力预测模型。

关键词：超高性能混凝土纤维参数混杂纤维力学性能栓钉连接件抗拔性能