【摘 要】
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钢筋套筒灌浆连接是装配整体式混凝土结构中最重要的一种钢筋连接技术,是保证建筑结构整体性和安全性的关键。然而,长期以来针对套筒灌浆连接接头的微观工作机理和一般力学性能的研究比较薄弱,且缺乏系统性。因为接头中涉及套筒的约束作用、灌浆料的开裂、钢筋与灌浆料间的机械咬合作用等,应力状态十分复杂。在试验研究中因其构造的密闭性导致观测受限;在有限元数值模拟研究中存在建模参数差别大、模型通用性差、计算结果不够准
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钢筋套筒灌浆连接是装配整体式混凝土结构中最重要的一种钢筋连接技术,是保证建筑结构整体性和安全性的关键。然而,长期以来针对套筒灌浆连接接头的微观工作机理和一般力学性能的研究比较薄弱,且缺乏系统性。因为接头中涉及套筒的约束作用、灌浆料的开裂、钢筋与灌浆料间的机械咬合作用等,应力状态十分复杂。在试验研究中因其构造的密闭性导致观测受限;在有限元数值模拟研究中存在建模参数差别大、模型通用性差、计算结果不够准确等问题,导致模型难以准确反映接头的实际性能。因此,有必要建立更具通用性且更加精细化的数值模型。本文通过有限元分析方法,对套筒灌浆连接接头的微观工作机理和粘结滑移关系进行了研究,主要内容如下:（1）针对堆焊成型新型灌浆套筒的单向拉伸试验,建立了接头试件的肋尺度精细化有模型,并对分析结果进行了多层次的对比验证。根据分析结果,对套筒中灌浆料的开裂和破坏过程、接头试件的应力传递机制进行了分析,对灌浆料中的裂缝分布规律和套筒的变形规律进行了总结。（2）推导了一维条件下套筒灌浆连接接头的粘结滑移关系表达式,并结合有限元分析结果,对接头试件的粘结滑移关系进行了研究,包括:钢筋粘结应力、相对滑移量、局部粘结滑移（τ-s）曲线、粘结锚固位置函数及其分布规律。（3）提出了一种多尺度连接方法用于套筒灌浆连接预制梁的有限元模型,对预制梁的静力性能和梁中灌浆套筒连接件的受力情况、工作状态进行了分析。该多尺度模型能兼顾计算精度和效率,对于套筒灌浆连接预制构件的有限元模拟研究具有一定的借鉴作用。
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