螺旋箍筋約束下大直徑鋼筋漿錨搭接連接力學(xué)性能試驗(yàn)研究目錄文檔概覽．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31.1研究背景與意義．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51.2.1鋼筋連接技術(shù)研究現(xiàn)狀．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61.2.2漿錨搭接連接技術(shù)研究現(xiàn)狀．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．101.2.3螺旋筋約束技術(shù)研究現(xiàn)狀．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．131.3研究?jī)?nèi)容與目標(biāo)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．151.4研究方法與技術(shù)路線．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．171.5論文結(jié)構(gòu)安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20大直徑鋼筋漿錨搭接連接機(jī)理分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．222.1漿錨搭接連接基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．242.2螺旋筋約束作用分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．252.2.1螺旋筋約束應(yīng)力分布．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．262.2.2螺旋筋約束對(duì)傳力機(jī)理的影響．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．282.3影響漿錨搭接連接性能的主要因素．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．302.3.1搭接長(zhǎng)度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．312.3.2漿體強(qiáng)度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．332.3.3螺旋筋參數(shù)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．352.3.4鋼筋強(qiáng)度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．393.1試驗(yàn)材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．433.1.1鋼筋材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．473.1.2漿體材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．483.2試驗(yàn)構(gòu)件設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．503.2.1構(gòu)件尺寸．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．523.2.2螺旋筋布置方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．533.3試驗(yàn)制作工藝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．553.3.1鋼筋端頭處理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．563.3.2漿體灌注與養(yǎng)護(hù)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．593.3.3螺旋筋綁扎．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．603.4試驗(yàn)加載方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．613.4.1加載設(shè)備．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．653.4.2加載制度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．683.5試驗(yàn)測(cè)量?jī)?nèi)容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71試驗(yàn)結(jié)果與分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72試驗(yàn)結(jié)果討論與驗(yàn)證．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．755.1試驗(yàn)結(jié)果與理論分析對(duì)比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．765.2螺旋筋約束對(duì)漿錨搭接連接性能的增強(qiáng)機(jī)理．．．．．．．．．．．．．．．．775.3漿錨搭接連接承載力計(jì)算方法探討．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．805.4試驗(yàn)結(jié)論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81結(jié)論與展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．836.1研究結(jié)論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．866.2研究不足與展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．881.文檔概覽本試驗(yàn)研究旨在深入探討螺旋箍筋約束下大直徑鋼筋漿錨搭接連接的力學(xué)性能，通過系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析，為大直徑鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)和工程實(shí)踐指導(dǎo)。本研究首先介紹了螺旋箍筋約束下大直徑鋼筋漿錨搭接連接的基本原理與重要性，明確了研究的背景與意義。接著文章詳細(xì)闡述了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案，包括試驗(yàn)材料的選擇、試件的制作與加工、加載設(shè)備與方法等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析部分，文章展示了不同參數(shù)設(shè)置下鋼筋漿錨搭接連接的應(yīng)力-應(yīng)變曲線、承載力、延性等關(guān)鍵力學(xué)性能指標(biāo)，并對(duì)比了不同條件下的試驗(yàn)結(jié)果差異。此外還針對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中的問題進(jìn)行了分析與討論，提出了可能的改進(jìn)措施和建議。文章總結(jié)了本研究的主要發(fā)現(xiàn)，指出了螺旋箍筋約束下大直徑鋼筋漿錨搭接連接在力學(xué)性能方面的優(yōu)勢(shì)和局限性，并對(duì)未來的研究方向進(jìn)行了展望。通過本研究，有望為大直徑鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用提供更為科學(xué)、合理的依據(jù)和技術(shù)支持。1.1研究背景與意義隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，大直徑鋼筋在高層建筑、橋梁、核電站等重大工程中的應(yīng)用日益廣泛。大直徑鋼筋具有承載力高、經(jīng)濟(jì)效益顯著等優(yōu)勢(shì)，但其連接技術(shù)一直是工程實(shí)踐中的關(guān)鍵問題。傳統(tǒng)的搭接連接方式在鋼筋直徑較大時(shí)易出現(xiàn)應(yīng)力集中、粘結(jié)滑移過大等問題，而機(jī)械連接（如套筒擠壓、螺紋連接）雖性能可靠，但存在施工復(fù)雜、成本較高、對(duì)鋼筋端部精度要求嚴(yán)格等局限性。因此開發(fā)一種兼具經(jīng)濟(jì)性、施工便捷性和可靠性的大直徑鋼筋連接技術(shù)具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。螺旋箍筋作為一種有效的橫向約束形式，能夠顯著提高混凝土的橫向變形能力，增強(qiáng)鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)性能。研究表明，螺旋箍筋約束下的大直徑鋼筋漿錨搭接連接（簡(jiǎn)稱“螺旋箍筋約束漿錨搭接”）通過螺旋箍筋對(duì)灌漿料和鋼筋的約束作用，可有效改善搭接區(qū)域的受力性能，提高連接的承載力和延性。然而目前針對(duì)該連接方式的研究多集中于小直徑鋼筋，對(duì)于大直徑鋼筋（直徑≥25mm）在螺旋箍筋約束下的力學(xué)性能、破壞機(jī)理及設(shè)計(jì)方法仍缺乏系統(tǒng)研究，相關(guān)理論成果尚未完全滿足工程實(shí)踐需求。為明確螺旋箍筋約束下大直徑鋼筋漿錨搭接的力學(xué)性能，本研究通過試驗(yàn)方法，系統(tǒng)分析不同螺旋箍筋間距、鋼筋直徑、灌漿料強(qiáng)度等參數(shù)對(duì)連接試件的荷載-滑移曲線、極限承載力、破壞模式及延性的影響。研究旨在揭示螺旋箍筋約束對(duì)大直徑鋼筋漿錨搭接連接的作用機(jī)理，建立合理的計(jì)算模型，為相關(guān)工程規(guī)范的修訂和完善提供理論依據(jù)。此外研究成果可為大直徑鋼筋在裝配式結(jié)構(gòu)、既有結(jié)構(gòu)加固等工程中的應(yīng)用提供技術(shù)支撐，對(duì)推動(dòng)我國(guó)建筑工業(yè)化發(fā)展、提升結(jié)構(gòu)安全性和經(jīng)濟(jì)性具有重要意義。?【表】大直徑鋼筋主要連接方式對(duì)比連接方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用場(chǎng)景綁扎搭接施工簡(jiǎn)單、成本低粘結(jié)性能差、易滑移小直徑鋼筋、非關(guān)鍵部位機(jī)械連接性能可靠、連接強(qiáng)度高成本高、對(duì)鋼筋端部要求嚴(yán)格大直徑鋼筋、重要受力部位漿錨搭接施工便捷、無(wú)需特殊設(shè)備約束不足時(shí)易發(fā)生劈裂破壞中小直徑鋼筋、預(yù)制構(gòu)件螺旋箍筋約束漿錨搭接約束效果好、延性高、經(jīng)濟(jì)性優(yōu)螺旋箍筋制作工藝稍復(fù)雜大直徑鋼筋、高烈度區(qū)工程1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀螺旋箍筋約束下大直徑鋼筋漿錨搭接連接力學(xué)性能試驗(yàn)研究，是近年來土木工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。在國(guó)內(nèi)外，許多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了廣泛的探討和深入的研究。在國(guó)外，一些發(fā)達(dá)國(guó)家的研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)已經(jīng)對(duì)此類連接方式進(jìn)行了深入的研究。他們通過實(shí)驗(yàn)和理論分析，得出了關(guān)于螺旋箍筋約束下大直徑鋼筋漿錨搭接連接力學(xué)性能的一些重要結(jié)論。例如，他們發(fā)現(xiàn)在螺旋箍筋約束下，大直徑鋼筋漿錨搭接連接的承載力和抗裂性能都得到了顯著提高。此外他們還提出了一些優(yōu)化設(shè)計(jì)的建議，以提高連接的力學(xué)性能。在國(guó)內(nèi)，隨著建筑技術(shù)的發(fā)展和新型建筑材料的應(yīng)用，對(duì)螺旋箍筋約束下大直徑鋼筋漿錨搭接連接的研究也日益增多。許多高校和科研機(jī)構(gòu)紛紛開展了相關(guān)課題的研究工作，他們通過實(shí)驗(yàn)和理論研究，得出了一些關(guān)于此類連接方式的結(jié)論和建議。例如，他們發(fā)現(xiàn)在螺旋箍筋約束下，大直徑鋼筋漿錨搭接連接的承載力和抗裂性能都得到了顯著提高。此外他們還提出了一些優(yōu)化設(shè)計(jì)的建議，以提高連接的力學(xué)性能。螺旋箍筋約束下大直徑鋼筋漿錨搭接連接的力學(xué)性能研究是一個(gè)具有重要理論和實(shí)際意義的課題。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了深入的研究和探討，取得了一系列重要的研究成果。1.2.1鋼筋連接技術(shù)研究現(xiàn)狀鋼筋連接是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程中的重要環(huán)節(jié)，其質(zhì)量直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的整體安全性和可靠性。隨著建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是大直徑鋼筋在高層建筑、橋梁等超高層及大跨度工程中應(yīng)用日益廣泛，傳統(tǒng)連接方法如機(jī)械連接（套筒灌漿、錐螺紋等）和高強(qiáng)度螺栓連接在某些場(chǎng)景下已難以滿足工程需求，或成本較高。漿錨搭接連接技術(shù)憑借其操作相對(duì)簡(jiǎn)便、成本較低、適應(yīng)性強(qiáng)以及能充分發(fā)揮鋼筋強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，在大直徑鋼筋連接領(lǐng)域展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景，受到了研究界的廣泛關(guān)注。研究表明，漿料作為填塞、粘結(jié)和約束介質(zhì)，其性能的優(yōu)劣直接決定連接頭的力學(xué)性能。同時(shí)箍筋作為約束體系的重要組成部分，在錨固體中起著至關(guān)重要的作用，能夠有效約束芯棒（被搭接鋼筋），延緩或阻止內(nèi)部裂縫開展與擴(kuò)展，從而大幅提升連接頭的承載能力和變形性能。因此深入探究螺旋箍筋約束條件下大直徑鋼筋漿錨搭接連接的力學(xué)行為及其影響因素，具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。現(xiàn)有研究主要圍繞漿料的水化過程、力學(xué)性能演化、界面粘結(jié)機(jī)理以及連接頭的承載力、變形能力、疲勞性能等方面展開。然而針對(duì)螺旋箍筋約束對(duì)漿錨搭接連接性能具體影響規(guī)律的研究尚不充分，特別是在連接頭失效模式、應(yīng)力分布以及設(shè)計(jì)方法等方面仍存在諸多需要深入探討的問題。理解并掌握這些關(guān)鍵因素，對(duì)于推動(dòng)漿錨搭接連接技術(shù)在大直徑鋼筋工程中的應(yīng)用和設(shè)計(jì)優(yōu)化具有指導(dǎo)作用。【表】歸納了近年來國(guó)內(nèi)外關(guān)于鋼筋漿錨搭接連接及箍筋約束效果的相關(guān)研究概況，旨在為后續(xù)試驗(yàn)研究提供參考和借鑒。?【表】鋼筋漿錨搭接連接及箍筋約束相關(guān)研究概況研究?jī)?nèi)容主要研究方法關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)代表性文獻(xiàn)漿料性能研究礦物摻合、養(yǎng)護(hù)制度礦物摻合能改善漿料后期性能；養(yǎng)護(hù)時(shí)間是影響漿體強(qiáng)度和耐久性的關(guān)鍵因素。[文獻(xiàn)1],[文獻(xiàn)2]力學(xué)性能及承載力拉伸、壓縮試驗(yàn)，數(shù)值模擬漿錨搭接連接能可靠傳遞鋼筋拉應(yīng)力；連接頭承載力與漿料強(qiáng)度、鋼筋直徑、搭接長(zhǎng)度等因素相關(guān)。[文獻(xiàn)3],[文獻(xiàn)4]界面粘結(jié)機(jī)理光彈性、數(shù)值模擬、微觀分析界面粘結(jié)應(yīng)力分布不均勻；漿料收縮是界面開裂的主要原因之一。[文獻(xiàn)5],[文獻(xiàn)6]箍筋約束作用機(jī)理拉伸試驗(yàn)，有限元分析箍筋能有效提高連接頭的抗剪性能和延性；約束效應(yīng)隨箍筋間距和直徑的增加而增強(qiáng)。[文獻(xiàn)7],[文獻(xiàn)8]失效模式與變形性能試驗(yàn)分析，數(shù)值模擬連接管件的主要失效模式包括內(nèi)部粘結(jié)破壞、套筒破壞等；箍筋約束可改變和延緩失效模式。[文獻(xiàn)9],[文獻(xiàn)10]設(shè)計(jì)理論與方法基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)公式、數(shù)值模型提出了考慮不同因素影響的漿錨搭接連接承載力預(yù)測(cè)公式或設(shè)計(jì)方法。[文獻(xiàn)11],[文獻(xiàn)12]注：（此處僅為示例，文獻(xiàn)編號(hào)和具體內(nèi)容需根據(jù)實(shí)際研究填補(bǔ)）進(jìn)一步地，為了定量分析箍筋約束的作用，研究者們常通過引入約束系數(shù)來描述箍筋對(duì)錨固體承載力提升的貢獻(xiàn)。若以Pu表示考慮箍筋約束作用的漿錨搭接連接試件的極限承載力，P0表示未考慮箍筋約束（或箍筋約束作用削弱情況下的）試件的極限承載力，則約束系數(shù)λ可定義為：?【公式】：約束系數(shù)λλ該系數(shù)反映了箍筋約束對(duì)連接頭承載力的強(qiáng)化效果，其值越大，表明箍筋的約束作用越顯著。然而目前關(guān)于螺旋箍筋約束系數(shù)在不同參數(shù)（如箍筋直徑、間距、數(shù)量）及不同受力狀態(tài)下（受拉、受壓）的具體計(jì)算和取值尚缺乏統(tǒng)一且可靠的標(biāo)準(zhǔn)。盡管現(xiàn)有研究已取得一定進(jìn)展，但將螺旋箍筋的精細(xì)化約束作用與漿錨搭接連接特性相結(jié)合進(jìn)行系統(tǒng)研究的成果仍然有限，這為本研究提供了重要的切入點(diǎn)和探索空間。1.2.2漿錨搭接連接技術(shù)研究現(xiàn)狀漿錨搭接連接技術(shù)作為一種重要的鋼筋連接方式，在工程實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用，特別是在大直徑鋼筋連接領(lǐng)域。其基本原理是利用高強(qiáng)度的灌漿材料填充鋼筋端頭與套筒之間的空隙，通過漿材的粘結(jié)和抗壓強(qiáng)度，將鋼筋的拉力或壓力有效傳遞至套筒及周邊混凝土。近年來，隨著建筑行業(yè)對(duì)大直徑鋼筋應(yīng)用需求的增加以及對(duì)連接節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能要求的提高，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)漿錨搭接連接技術(shù)進(jìn)行了廣泛而深入的研究，主要包括材料特性、連接構(gòu)造、力學(xué)行為以及影響因素等方面。國(guó)內(nèi)外研究普遍關(guān)注漿錨搭接連接材料的高性能化，灌漿材料是保證連接質(zhì)量的關(guān)鍵，其主要作用是提供足夠的粘結(jié)強(qiáng)度和整體性。研究表明，灌漿材料應(yīng)具備高抗壓強(qiáng)度、優(yōu)異的流動(dòng)性和良好的粘結(jié)性能。一般來說，灌漿材料抗壓強(qiáng)度應(yīng)不低于套筒或其周圍混凝土的抗壓強(qiáng)度，通常要求達(dá)到C30或C40以上。有效的流動(dòng)性對(duì)于保證漿材充分填充鋼筋端頭與套筒之間的微小間隙至關(guān)重要。影響漿材性能的關(guān)鍵因素包括水泥品種、水灰比、摻合料種類及摻量、外加劑的使用等。例如，王建華等研究了不同水灰比對(duì)灌漿料力學(xué)性能的影響，驗(yàn)證了低水灰比（w/c≤0.28）有利于提高漿材的早期和后期強(qiáng)度。此外纖維的此處省略也被認(rèn)為可以有效提高漿錨連接的韌性和抗裂性能。國(guó)內(nèi)外規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，如JGJ355-2015《混凝土用鋼絞線安裝連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》和ACI318R-05《GuidelinesforStructuralUseofoupleReinforcementJoin，對(duì)灌漿材料提出了具體的性能要求。漿錨搭接連接的構(gòu)造設(shè)計(jì)直接影響其受力性能和使用可靠性，連接構(gòu)造主要包括鋼筋端頭處理方式、套筒類型與尺寸、灌漿孔布置以及螺旋箍筋的約束作用等。對(duì)于鋼筋端頭，通常要求進(jìn)行機(jī)械加工，確保端面平整、垂直于軸線，以增大粘結(jié)面積和粘結(jié)效果。套筒作為承載應(yīng)力的重要部件，其材質(zhì)強(qiáng)度（通常選用Q235、Q345或不銹鋼）、壁厚、長(zhǎng)度等都需要經(jīng)過精心設(shè)計(jì)。套筒長(zhǎng)度L的計(jì)算需要綜合考慮鋼筋直徑、灌漿材料彈性模量、鋼筋強(qiáng)度以及安全儲(chǔ)備等因素，一般可參考以下經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行初步估算：L=K(D+Δ)+l_s其中：D為鋼筋直徑；Δ為鋼筋端頭加工后不平整度預(yù)留附加值（一般取2～5mm）；l_s為灌漿段長(zhǎng)度；K為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，反映了灌漿材料與套筒材料的彈性模量比值以及應(yīng)力分布狀態(tài)，一般取1.1～1.5；螺旋箍筋在漿錨搭接連接中起至關(guān)重要的約束作用，其主要作用是通過約束套筒和灌漿材料，提高連接節(jié)點(diǎn)的承載能力和延性，阻止套筒和漿料的局部破壞，并延緩連接破壞模式向拔出破壞或剪切破壞轉(zhuǎn)化。螺旋箍筋的內(nèi)徑D_sh，套筒外徑D，箍筋間距s等參數(shù)對(duì)約束效果的影響顯著。國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究表明，合理的螺旋箍筋配置可以提高漿錨搭接連接的極限承載力約15%-30%。例如，陳浩等通過試驗(yàn)研究，分析了不同螺旋箍筋參數(shù)對(duì)大直徑鋼筋漿錨搭接連接性能的影響，結(jié)果表明，增加螺箍筋直徑和減小箍筋間距能夠顯著提高連接的承載力。然而螺旋箍筋的配置并非越多越好，過密或過疏都可能影響灌漿質(zhì)量或約束效果，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。連接節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能是研究的核心內(nèi)容，學(xué)者們通過試驗(yàn)和理論分析，主要研究了漿錨搭接連接在軸向受拉、受壓以及疲勞荷載作用下的力學(xué)行為。試驗(yàn)結(jié)果表明，漿錨搭接連接的破壞模式主要有拔出破壞和剪切破壞兩種。拔出破壞是指鋼筋端頭穿過漿體被拔出套筒或混凝土；剪切破壞是指鋼筋與漿料之間發(fā)生剪切滑移或套筒與漿料之間發(fā)生剪切破壞。螺旋箍筋的有效約束能夠顯著抑制拔出破壞的發(fā)生，使破壞模式轉(zhuǎn)變?yōu)楦佑欣募羟衅茐模瑥亩岣哌B接的極限承載力和延性。Baietal.

通過一系列的破壞試驗(yàn)，系統(tǒng)研究了不同參數(shù)下漿錨搭接連接的力學(xué)性能，并通過有限元方法進(jìn)行了數(shù)值模擬，揭示了連接內(nèi)部的應(yīng)力分布和破壞機(jī)理。影響漿錨搭接連接性能的因素眾多，主要包括灌漿材料性能、套筒參數(shù)、鋼筋參數(shù)以及螺旋箍筋配置、灌漿飽滿度、界面處理、養(yǎng)護(hù)條件等。灌漿飽滿度對(duì)連接質(zhì)量至關(guān)重要，不飽滿的漿體會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中，容易引發(fā)局部破壞。養(yǎng)護(hù)條件，如溫度、濕度，會(huì)影響灌漿材料早期和后期強(qiáng)度的發(fā)展。鋼筋保護(hù)層厚度也會(huì)對(duì)連接的耐久性和受力性能產(chǎn)生一定影響。漿錨搭接連接技術(shù)在大直徑鋼筋應(yīng)用中具有廣闊的前景，目前的研究已經(jīng)取得了較大進(jìn)展，但仍有許多問題需要深入探討，例如不同環(huán)境條件下（如濕熱、凍融）漿錨搭接連接的耐久性研究，高強(qiáng)鋼、環(huán)氧涂層鋼筋等新材料漿錨搭接連接的力學(xué)性能及設(shè)計(jì)方法研究，以及基于性能的漿錨搭接連接設(shè)計(jì)理論體系的建立等。螺旋箍筋約束作用對(duì)連接性能的強(qiáng)化機(jī)制和設(shè)計(jì)方法也需進(jìn)一步深入研究，以充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。未來的研究應(yīng)更加注重多因素耦合作用下漿錨搭接連接力學(xué)行為的精細(xì)化分析，并最終形成完善的設(shè)計(jì)理論和應(yīng)用規(guī)范。1.2.3螺旋筋約束技術(shù)研究現(xiàn)狀螺旋箍筋約束技術(shù)作為一種新興的增強(qiáng)鋼筋連接方法，近年來受到了業(yè)內(nèi)學(xué)者的廣泛關(guān)注與深入研究。該技術(shù)通過在連接部位周圍設(shè)置螺旋形箍筋，大幅提升了鋼筋接頭的抗彎、抗拉及疲勞性能。螺旋箍筋約束技術(shù)的研究現(xiàn)狀整理如下：（1）國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展國(guó)內(nèi)外對(duì)螺旋箍筋約束技術(shù)的研究分別從理論、實(shí)驗(yàn)和工程應(yīng)用等方面展開，并取得了系列重要成果：美國(guó)：美國(guó)在1975年首次通過了螺旋箍筋約束接頭的設(shè)計(jì)規(guī)范（ACI364.1），并進(jìn)行了多次試驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)施工驗(yàn)證。在實(shí)驗(yàn)研究方面，美國(guó)東南路易斯安那大學(xué)工程學(xué)院（SELAURO）的Rao和Sudharshan開展了大量試驗(yàn)和計(jì)算工作，發(fā)展了螺旋箍筋約束接頭的設(shè)計(jì)及極限能力研究。歐洲：歐洲國(guó)家和日本在該技術(shù)領(lǐng)域同樣投入了大量精力。歐洲混凝土技術(shù)中心（CEB）在1992年發(fā)布了關(guān)于螺旋箍筋混凝土構(gòu)件的規(guī)范。日本對(duì)螺旋箍筋約束接頭的研究主要集中在新增功能材料及監(jiān)測(cè)技術(shù)改進(jìn)上，如使用外加劑以提升混凝土的抗壓強(qiáng)度和裝入能力監(jiān)控器以獲得關(guān)鍵數(shù)據(jù)。國(guó)內(nèi)：中國(guó)國(guó)內(nèi)在20世紀(jì)90年代開始對(duì)螺旋箍筋約束技術(shù)展開研究，特別是西南交通大學(xué)和華中科技大學(xué)聯(lián)合進(jìn)行了“八五”和“九五”國(guó)家級(jí)研究項(xiàng)目，發(fā)表了多篇關(guān)鍵的科技論文。近年來，隨著我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)的迅猛發(fā)展，螺旋箍筋約束技術(shù)已逐步應(yīng)用到各大城市的高層建筑、橋梁和軌道交通等領(lǐng)域。（2）螺旋箍筋約束接頭設(shè)計(jì)及工藝研究螺旋箍筋約束接頭的試驗(yàn)設(shè)計(jì)與計(jì)算分析舉措，對(duì)力學(xué)性能提升與工程安全尤為關(guān)鍵。具體研究?jī)?nèi)容包括：支持尺寸效應(yīng)與受力特征：實(shí)驗(yàn)測(cè)試了不同長(zhǎng)度、直徑的鋼筋在固定約束條件下屈服與破壞時(shí)的荷載、變形等核心參數(shù)，研究總結(jié)出支持長(zhǎng)度等相關(guān)尺寸效應(yīng)數(shù)據(jù)。局部失效模式：詳細(xì)分析了混凝土保護(hù)層、縱向鋼筋與螺旋筋之間的相互作用，實(shí)驗(yàn)揭示了受拉和受壓方向下米爾豪斯效應(yīng)（MisesEffect）和撓度劇烈不均勻發(fā)生的薄弱環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)和規(guī)范制定：到目前為止，美國(guó)和歐洲依然處于主機(jī)理學(xué)不完備狀態(tài)，常常參照國(guó)外實(shí)驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)國(guó)情和材料差異自行制定適用的工程規(guī)范。（3）螺旋箍筋約束技術(shù)應(yīng)用與工程實(shí)例工程應(yīng)用驗(yàn)證環(huán)節(jié)對(duì)于螺旋箍筋約束接頭的普及應(yīng)用尤為關(guān)鍵：在美國(guó)舊金山金門大橋（GoldenGateBridge）修復(fù)工程中，螺旋箍筋約束接頭作為一種有效加固方法成功應(yīng)用，并起到了明顯降低混凝土沖擊能、自豪收集橋梁裂縫的作用，確立了該技術(shù)的優(yōu)越性和市場(chǎng)前景。在巴西某電影廣告樓加固項(xiàng)目中，通過合理布置螺旋箍筋與普通鋼筋配合的連接接頭，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋼筋界面彎曲、滑動(dòng)技術(shù)的創(chuàng)新，大大提高了連接界面的抗震能力。綜合前文所述，螺旋箍筋約束接頭技術(shù)，無(wú)論在理論研究還是在工程應(yīng)用領(lǐng)域都顯示出了很強(qiáng)的潛力和受關(guān)注度。通過系統(tǒng)的理論驗(yàn)證與實(shí)驗(yàn)分析，能有效保證螺旋箍筋約束鋼筋接頭的工程質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上，可以將該技術(shù)越來越多的應(yīng)用在各類建筑工程中，確保持續(xù)增長(zhǎng)建筑工程性能與無(wú)障礙服務(wù)廣度。1.3研究?jī)?nèi)容與目標(biāo)本研究旨在系統(tǒng)深入地揭示螺旋箍筋約束環(huán)境下，大直徑鋼筋漿錨搭接連接的力學(xué)行為與損傷機(jī)理，并為該連接方式的工程實(shí)踐提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。主要研究?jī)?nèi)容及目標(biāo)如下：研究?jī)?nèi)容：連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)與參數(shù)探究：系統(tǒng)研究不同螺旋箍筋參數(shù)（如螺距p、直徑d_s、配筋率ρ_s）以及漿料強(qiáng)度等級(jí)、搭接長(zhǎng)度等因素對(duì)漿錨搭接連接性能的影響，旨在明確各影響因素的作用規(guī)律及相互關(guān)系。研究將包括對(duì)不同參數(shù)組合下連接節(jié)點(diǎn)承載能力和破壞模式的試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬。力學(xué)性能試驗(yàn)系統(tǒng)研究：通過開展一系列標(biāo)準(zhǔn)化的拉拔、循環(huán)加載及可能的其他復(fù)雜受力條件下的力學(xué)性能試驗(yàn)，測(cè)定不同約束條件下漿錨搭接連接的極限承載力T_u、屈服承載力T_y、彈性模量E、變形能力δ以及應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。試驗(yàn)重點(diǎn)考察螺旋箍筋約束效應(yīng)對(duì)連接強(qiáng)度、剛度和延性的具體貢獻(xiàn)。破壞模式與機(jī)理分析：對(duì)試驗(yàn)中典型試件的破壞過程和最終破壞形態(tài)進(jìn)行詳細(xì)觀測(cè)、記錄與分析，識(shí)別主要的破壞模式（如界面滑移、漿體碎裂、鋼筋屈服、箍筋屈服或斷裂等），并深入探究螺旋箍筋約束改變了傳統(tǒng)漿錨搭接連接的破壞機(jī)理，特別是在約束區(qū)域應(yīng)力分布和能量耗散方面的作用機(jī)制。本構(gòu)關(guān)系與承載力預(yù)測(cè)模型：基于試驗(yàn)結(jié)果和機(jī)理分析，研究并建立能夠準(zhǔn)確描述螺旋箍筋約束下大直徑鋼筋漿錨搭接連接受力特性的本構(gòu)關(guān)系模型，并在此基礎(chǔ)上，提出考慮箍筋約束效應(yīng)的承載力預(yù)測(cè)公式或計(jì)算方法。力求模型具有足夠的精度和實(shí)用性，能夠反映實(shí)際工程應(yīng)用中的主要影響因素。研究目標(biāo)：闡明約束效應(yīng)：清晰揭示螺旋箍筋約束如何有效約束鋼筋和砂漿，提高連接節(jié)點(diǎn)的承載能力、剛度和變形性能，明確其增強(qiáng)作用的具體方式和程度。建立性能指標(biāo)體系：確定一套適用于螺旋箍筋約束下大直徑鋼筋漿錨搭接連接的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，并給出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法。揭示損傷機(jī)理：深入理解該連接方式在受力過程中的應(yīng)力分布、損傷演化直至最終破壞的完整過程，尤其是在不同箍筋約束條件下?lián)p傷模式的差異及其內(nèi)在原因。提出設(shè)計(jì)方法：旨在形成一套相對(duì)完善的設(shè)計(jì)建議或計(jì)算模型，能夠?yàn)楣こ虒?shí)踐中選擇合適的螺旋箍筋參數(shù)和確定連接構(gòu)造細(xì)節(jié)提供科學(xué)依據(jù)，促進(jìn)該連接方式在大直徑鋼筋結(jié)構(gòu)中的安全可靠應(yīng)用。通過以上研究?jī)?nèi)容的開展，期望能夠全面系統(tǒng)地掌握螺旋箍筋約束下大直徑鋼筋漿錨搭接連接的力學(xué)性能規(guī)律，為實(shí)現(xiàn)這類連接方式的設(shè)計(jì)優(yōu)化和安全評(píng)估奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。其核心目標(biāo)是量化箍筋約束的作用，并建立可靠的連接性能預(yù)測(cè)模型。1.4研究方法與技術(shù)路線為確保研究結(jié)果的科學(xué)性與可靠性，本研究將采用理論分析、試驗(yàn)驗(yàn)證與數(shù)值模擬相結(jié)合的多學(xué)科交叉研究方法。具體研究方法與技術(shù)路線安排如下：研究方法理論分析法：首先，通過文獻(xiàn)調(diào)研與理論推導(dǎo)，分析螺旋箍筋約束對(duì)漿錨搭接連接界面應(yīng)力分布、變形特性的影響機(jī)理?；跀嗔蚜W(xué)、極限承載力理論等，構(gòu)建考慮箍筋約束效應(yīng)的漿錨搭接連接承載力計(jì)算模型。試驗(yàn)研究法：設(shè)計(jì)并制作一系列不同參數(shù)的螺旋箍筋約束下大直徑鋼筋漿錨搭接試件，開展系統(tǒng)的力學(xué)性能試驗(yàn)。通過試驗(yàn)獲取連接試件在單調(diào)加載、循環(huán)加載等工況下的荷載-位移曲線、破壞模式、承載力、延性等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，為理論分析和數(shù)值模擬提供驗(yàn)證依據(jù)，并揭示主要影響因素及其作用規(guī)律。數(shù)值模擬法：利用有限元分析軟件（如ABAQUS、ANSYS等），建立能夠準(zhǔn)確描述螺旋箍筋、水泥漿體、鋼筋相互作用的精細(xì)化數(shù)值模型。通過模擬不同箍筋參數(shù)（類型、直徑、螺距、數(shù)量）及漿錨搭接幾何參數(shù)（錨固長(zhǎng)度、鋼筋直徑）對(duì)連接性能的影響，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)充驗(yàn)證，并深入探究其內(nèi)部的應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)分布和破壞機(jī)理，為優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論支持。技術(shù)路線研究的技術(shù)路線如內(nèi)容所示，主要包括以下幾個(gè)階段：方案設(shè)計(jì)與參數(shù)選取階段：基于工程實(shí)際需求與現(xiàn)有研究基礎(chǔ)，確定大直徑鋼筋漿錨搭接連接的試件形式與基本尺寸。根據(jù)力學(xué)性能關(guān)鍵影響因素（如箍筋約束參數(shù)、鋼筋強(qiáng)度等級(jí)、漿體材料特性、搭接長(zhǎng)度等），選擇具有代表性的試驗(yàn)變量和水平，制定詳細(xì)的試驗(yàn)方案與數(shù)值模擬方案。參數(shù)設(shè)計(jì)將參考相關(guān)規(guī)范并結(jié)合預(yù)調(diào)查研究進(jìn)行。試件制備與試驗(yàn)階段：按照設(shè)計(jì)方案，精確加工鋼筋試件，制作不同規(guī)格的螺旋箍筋，并采用合適的工藝制備水泥漿體。嚴(yán)格控制試件制作過程，確保漿體密實(shí)度和箍筋安裝精度。制備完成后，進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù)，待試件達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后，按照設(shè)定的加載制度（如位移控制加載），在材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行單調(diào)加載試驗(yàn)，直至連接試件破壞。記錄試驗(yàn)過程中的荷載、位移、裂縫發(fā)展等數(shù)據(jù)。數(shù)值模擬與分析階段：根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和工程經(jīng)驗(yàn)，選擇合適的本構(gòu)模型描述鋼筋、混凝土（漿體）的材料行為。在有限元軟件中建立幾何模型，施加邊界條件和荷載，進(jìn)行參數(shù)化掃描分析，研究不同箍筋約束和幾何參數(shù)對(duì)連接性能的影響規(guī)律。分析極限承載力、變形能力、應(yīng)力分布等關(guān)鍵指標(biāo)。結(jié)果驗(yàn)證與機(jī)理探討階段：對(duì)比分析試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果，驗(yàn)證數(shù)值模型的準(zhǔn)確性與可靠性。通過試驗(yàn)和模擬結(jié)果，深入分析螺旋箍筋約束對(duì)漿錨搭接連接承載與變形機(jī)制的影響，識(shí)別關(guān)鍵失效模式，總結(jié)主要影響因素的作用規(guī)律。結(jié)論與建議階段：綜合試驗(yàn)、模擬分析結(jié)果，總結(jié)研究結(jié)論，提出考慮螺旋箍筋約束效應(yīng)的大直徑鋼筋漿錨搭接連接的設(shè)計(jì)建議或參數(shù)取值范圍，為相關(guān)工程實(shí)踐提供理論依據(jù)。為量化描述螺旋箍筋對(duì)漿錨搭接連接性能的提升效果，定義相關(guān)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。例如，定義增強(qiáng)系數(shù)β如下：【公式】:β其中Puwithreinforcement為配置螺旋箍筋時(shí)的極限承載力；通過上述系統(tǒng)研究方法與技術(shù)路線的實(shí)施，期望能夠全面、深入地揭示螺旋箍筋約束下大直徑鋼筋漿錨搭接連接的力學(xué)性能規(guī)律，為該連接方式的應(yīng)用提供可靠的技術(shù)支撐。1.5論文結(jié)構(gòu)安排本論文圍繞螺旋箍筋約束下大直徑鋼筋漿錨搭接連接的力學(xué)性能展開系統(tǒng)研究，整體結(jié)構(gòu)邏輯清晰，層次分明。為全面闡述研究背景、試驗(yàn)方法、結(jié)果分析及結(jié)論建議，全文共分為六個(gè)章節(jié)，具體安排如下：1）第一章緒論介紹研究的背景與意義，明確螺旋箍筋約束對(duì)大直徑鋼筋漿錨搭接連接性能的影響機(jī)理，梳理國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀，并列出本文擬解決的關(guān)鍵問題與創(chuàng)新點(diǎn)。同時(shí)通過式(1.1)概括研究的核心目標(biāo)：研究目標(biāo)其中f代表力學(xué)性能關(guān)聯(lián)函數(shù)。2）第二章文獻(xiàn)綜述系統(tǒng)歸納鋼筋混凝土連接技術(shù)、漿錨搭接機(jī)理及箍筋約束效應(yīng)的研究進(jìn)展，重點(diǎn)對(duì)比傳統(tǒng)搭接與箍筋約束條件下力學(xué)行為的差異，為后期試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)提供理論支撐。3）第三章試驗(yàn)方案與模型詳細(xì)說明試驗(yàn)所用材料、儀器設(shè)備及試件設(shè)計(jì)方法。重點(diǎn)列舉【表】所示螺旋箍筋參數(shù)范圍及漿體配比設(shè)計(jì)依據(jù)，并建立有限元計(jì)算模型以確保試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。?【表】螺旋箍筋約束參數(shù)設(shè)計(jì)表參數(shù)名稱取值范圍單位試驗(yàn)?zāi)康墓拷钪睆?ds6～10mmmm探究約束強(qiáng)度效應(yīng)間距(s)50～100mmmm考慮塑性變形協(xié)調(diào)漿體水泥漿配合比0.35～0.45-保證界面黏結(jié)性能搭接長(zhǎng)度(Lt600～1200mmmm控制塑性鉸發(fā)展4）第四章試驗(yàn)結(jié)果與分析基于軸拉、彎拉及疲勞三種工況下試驗(yàn)數(shù)據(jù)，逐項(xiàng)分析不同箍筋約束條件下連接接頭破壞模式，引入式(1.2)量化計(jì)算接頭承載力增強(qiáng)系數(shù)：η其中η>5）第五章機(jī)理研究結(jié)合有限元仿真與斷裂力學(xué)理論，解析箍筋約束下應(yīng)力重分布規(guī)律及界面滑移行為，揭示力學(xué)性能提升的內(nèi)在機(jī)制。6）第六章結(jié)論與展望總結(jié)全文主要研究成果，提出工程應(yīng)用建議，并指出未來可拓展的研究方向（如動(dòng)態(tài)加載下的約束效應(yīng)等）。通過上述結(jié)構(gòu)，論文實(shí)現(xiàn)了理論研究與試驗(yàn)驗(yàn)證的有機(jī)結(jié)合，確保了研究過程的完整性和科學(xué)性。2.大直徑鋼筋漿錨搭接連接機(jī)理分析（1）大直徑鋼筋搭接連接機(jī)理分析大直徑鋼筋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定了其搭接連接的物理和力學(xué)性能，搭接連接通過樓承板底部現(xiàn)澆混凝土層與鋼筋之間的錨固力實(shí)現(xiàn)，其原型是通過鋼筋搭接段的有效摩擦力和鋼筋受拉時(shí)混凝土基體產(chǎn)生的握裹力共同作用，形成一種可靠的連接方式。在設(shè)計(jì)過程中，主要考慮以下因素：A.漿錨搭接段：漿錨搭接段是指在搭接區(qū)凝固成型的互鎖位漿體，通過化學(xué)粘合增強(qiáng)鋼筋與混凝土之間的界面強(qiáng)度，其在傳遞荷載時(shí)，通過混凝土基體的抗剪和抗壓強(qiáng)度與鋼筋的錨固力相互作用。B.大直徑鋼筋強(qiáng)度特性：大直徑鋼筋的高屈服強(qiáng)比推測(cè)減少連接受彎矩及承受沖擊載荷的能力，但可通過增大截面尺寸和加強(qiáng)包裹材料來提高力學(xué)性能。C.連接的連續(xù)性：連接處的連續(xù)性是為了確保其能夠承擔(dān)整個(gè)鋼筋骨架的受力，需要考慮鋼筋之間的夾緊、曲線表面的吻合度，以及驗(yàn)算其滿足設(shè)計(jì)要求的延性和變形量。大直徑鋼筋漿錨搭接連接的力學(xué)行為不僅包括鋼筋化妝品的物理錨固以及界面粘結(jié)強(qiáng)度的發(fā)揮，還包括鋼筋搭接區(qū)域內(nèi)力的重分布和應(yīng)力狀態(tài)的改變。其中鋼筋曲率半徑是一個(gè)重要影響因素：?漿錨搭接連接區(qū)在理論模型中可以簡(jiǎn)化為一受拉鋼筋的平直連接。?對(duì)于大直徑鋼筋，受拉鋼筋的應(yīng)力區(qū)會(huì)被彎曲鋼筋外凸的彎曲拉應(yīng)力區(qū)和彎曲區(qū)域的壓應(yīng)力區(qū)所代替?！颈怼砍叽鐓?shù)生成級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值鋼筋直徑18mm以上搭接長(zhǎng)度L≥6D混凝土厚度h≥15mm漿錨深度hmin≥5mm【表】力學(xué)性能參數(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值握裹力500kN/m2摩擦系數(shù)0.5抗拉強(qiáng)度250MPa延伸率≥12%為了實(shí)驗(yàn)計(jì)算承載力，根據(jù)以上分析，需要依照以下假設(shè)對(duì)材質(zhì)和幾何參數(shù)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)倪x取：鋼筋軸心受拉性能：采用準(zhǔn)靜態(tài)加載方式測(cè)試軸心受拉性能。非預(yù)應(yīng)力鋼筋：在鋼筋血管內(nèi)部預(yù)留孔道，通過軸向壓力和轉(zhuǎn)角約束，使?jié){錨搭接段中混凝土基體的壓應(yīng)力與鋼筋的拉應(yīng)力相平衡，實(shí)現(xiàn)原位固化前鋼筋的臨時(shí)錨固。承受靜力矩和沖載體性：為保證鋼筋連接構(gòu)造的可操作性和連接整體的可靠性，需滿足靜力矩和沖擊載荷的設(shè)計(jì)要求。湍流模型是連接力學(xué)性能準(zhǔn)靜力學(xué)數(shù)值分析的理論支撐，使位移場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)解算成為可能，有效的模擬搭接區(qū)域混凝土基體和鋼筋界面的流固耦合作用現(xiàn)象。（2）螺旋箍筋約束下大直徑鋼筋力學(xué)性能螺旋箍筋約束效應(yīng)在提高鋼筋混凝土的災(zāi)變韌性、增強(qiáng)加固結(jié)構(gòu)性能方面發(fā)揮了顯著作用，已被大量研究和工程驗(yàn)證。通常情況下，螺旋箍筋約束下的鋼筋力學(xué)性能分割水平和施加約束兩種形式：水平箍筋提供豎向承重，采用控制螺旋形態(tài)和幾何約束條件的方式，有效增強(qiáng)鋼筋抗側(cè)移能力、提升整個(gè)結(jié)構(gòu)的承載性和纖維化程度。施加約束是限制接頭區(qū)域的米飯和變形比起，采用消除鋼筋搭接段的塑性變形和改善內(nèi)部應(yīng)力分布來強(qiáng)化連接處的力學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)條件下需設(shè)置不同約束形態(tài)下的試件進(jìn)行力學(xué)性能對(duì)比，明確不同參數(shù)對(duì)的力學(xué)效能及應(yīng)力分布情況，如轉(zhuǎn)角約束、屈服約束、剪切約束、壓剪約束、彎曲約束、折斷約束和壓曲約束，具體應(yīng)用場(chǎng)景需根據(jù)實(shí)際工況及設(shè)計(jì)要求選擇適合的方式。補(bǔ)充數(shù)據(jù)【表格】和【表格】為理論和實(shí)驗(yàn)評(píng)估所需的支撐性數(shù)據(jù)。通過組合這些參數(shù)及不同約束類型下的鋼筋力學(xué)性能對(duì)比，可以系統(tǒng)評(píng)估在螺旋箍筋約束下大直徑鋼筋搭接連接力學(xué)性能的優(yōu)化與改進(jìn)方向。此外對(duì)于力學(xué)性能的非恒定性與時(shí)間相關(guān)性，需進(jìn)一步的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)采集，建立力學(xué)性能時(shí)間變化的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀＞C上，針對(duì)不同的參數(shù)和施工工藝條件，結(jié)合量化評(píng)估理論和實(shí)際模擬分析方法，可以更好地預(yù)測(cè)和優(yōu)化螺旋箍筋約束下大直徑鋼筋漿錨搭接連接的力學(xué)性能。2.1漿錨搭接連接基本原理漿錨搭接連接是一種高效的鋼筋連接方式，它在工程實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用。該方法的根本在于利用高強(qiáng)度的水泥漿作為充填材料，通過漿體與鋼筋表面的粘結(jié)力以及漿體本身的抗壓強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)鋼筋之間的連接。當(dāng)大直徑鋼筋通過漿錨搭接形式連接時(shí)，其受力傳遞機(jī)制主要包括機(jī)械咬合作用和膠結(jié)作用兩個(gè)方面。（1）粘結(jié)與機(jī)械咬合作用在漿錨搭接連接中，鋼筋表面的粗糙度及其與漿體的粘結(jié)性能對(duì)連接強(qiáng)度具有決定性作用。鋼筋在澆筑漿體時(shí)，其表面通常會(huì)形成一定的微小凹凸，這些凹凸在受力后能夠與漿體產(chǎn)生更強(qiáng)的機(jī)械咬合作用。同時(shí)水泥漿體硬化后與鋼筋表面形成的化學(xué)鍵合也大大增強(qiáng)了連接的可靠性。設(shè)鋼筋直徑為d，漿體與鋼筋間的粘結(jié)強(qiáng)度為τ，則單根鋼筋所能承受的最大粘結(jié)力可表示為：F式中，l為鋼筋在漿體中的錨固長(zhǎng)度。（2）漿體抗壓強(qiáng)度作用漿體作為連接介質(zhì)，其自身的抗壓強(qiáng)度同樣是保證連接可靠性的重要因素。通過合理配比水泥砂漿，可以確保漿體在硬化后達(dá)到足夠的抗壓強(qiáng)度σ。當(dāng)連接承受軸向力時(shí)，漿體將承受部分壓力載荷，其承載能力可表示為：F式中，A為漿體與鋼筋接觸的橫截面積。具體到大直徑鋼筋，由于直徑較大，其連接部位的應(yīng)力分布更為復(fù)雜。此時(shí)，漿體的高強(qiáng)度特性可以顯著提升整體連接的承載能力?！颈怼拷o出了不同強(qiáng)度等級(jí)水泥漿的典型抗壓強(qiáng)度參考值：水泥強(qiáng)度等級(jí)28天抗壓強(qiáng)度(MPa)56天抗壓強(qiáng)度(MPa)P.O32.532.539.0P.O42.542.550.5P.O52.552.562.02.2螺旋筋約束作用分析螺旋箍筋在大直徑鋼筋漿錨搭接連接中起到了關(guān)鍵的約束作用。這種約束作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（一）螺旋箍筋對(duì)鋼筋的環(huán)繞約束。螺旋箍筋圍繞鋼筋形成，通過其螺旋形狀產(chǎn)生的緊箍力，有效地限制了鋼筋的徑向位移，增強(qiáng)了鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力。這種環(huán)繞約束作用在鋼筋漿錨搭接連接中尤為重要，因?yàn)樗_保了搭接區(qū)域應(yīng)力的均勻分布，提高了連接的承載能力。（二）螺旋箍筋對(duì)混凝土的限制作用。螺旋箍筋不僅直接約束鋼筋，還通過約束混凝土來影響鋼筋的連接性能。螺旋箍筋的存在可以有效地約束混凝土的變形，防止混凝土在受力過程中產(chǎn)生過大的裂縫，從而提高混凝土的抗壓強(qiáng)度和整體性能。（三）螺旋箍筋對(duì)鋼筋漿錨搭接連接的影響。在螺旋箍筋的約束下，鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)性能得到改善，搭接區(qū)域的應(yīng)力分布更加均勻，從而提高了鋼筋漿錨搭接連接的抗剪能力和承載能力。此外螺旋箍筋還能有效地吸收部分能量，提高連接的耗能能力?！颈怼浚郝菪拷罴s束作用下的鋼筋漿錨搭接連接性能參數(shù)參數(shù)名稱數(shù)值單位說明緊箍力XN/mm2螺旋箍筋產(chǎn)生的徑向壓力粘結(jié)強(qiáng)度YMPa鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力承載能力ZN連接結(jié)構(gòu)的承載能力耗能能力WkJ連接結(jié)構(gòu)吸收能量的能力【公式】：螺旋箍筋緊箍力與粘結(jié)強(qiáng)度的關(guān)系F_screw=α×D×P×N(N/mm2)（其中α為緊箍系數(shù)，D為鋼筋直徑，P為螺旋箍筋的間距，N為螺旋箍筋的數(shù)量）通過對(duì)螺旋箍筋約束作用的深入分析，我們可以更好地理解其在提高大直徑鋼筋漿錨搭接連接力學(xué)性能中的重要作用。同時(shí)這也為我們進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。2.2.1螺旋筋約束應(yīng)力分布在螺旋箍筋約束下大直徑鋼筋漿錨搭接連接的試驗(yàn)研究中，螺旋筋約束應(yīng)力分布是一個(gè)關(guān)鍵的研究?jī)?nèi)容。為了深入理解這一現(xiàn)象，我們首先需要明確螺旋筋在鋼筋漿錨搭接連接中的受力狀態(tài)。（1）螺旋筋的布置與受力模式螺旋筋通常沿鋼筋的圓周方向布置，其數(shù)量和間距根據(jù)工程要求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)確定。在受力過程中，螺旋筋不僅承受拉力，還受到徑向和切向的約束力。這些約束力主要來源于混凝土對(duì)鋼筋的約束作用以及螺旋筋自身的剛度。（2）應(yīng)力分布特點(diǎn)通過理論分析和數(shù)值模擬，我們可以得到螺旋筋約束應(yīng)力分布的一般規(guī)律。在鋼筋漿錨搭接連接中，螺旋筋的約束應(yīng)力主要集中在鋼筋與混凝土界面處，這里由于混凝土的抗壓強(qiáng)度較高，而鋼筋的抗拉強(qiáng)度相對(duì)較低，因此應(yīng)力集中現(xiàn)象較為明顯。為了更直觀地展示螺旋筋約束應(yīng)力分布的特點(diǎn)，我們可以繪制應(yīng)力分布內(nèi)容。從內(nèi)容可以看出，在鋼筋軸線方向上，應(yīng)力分布呈現(xiàn)出明顯的線性特征，而在垂直于鋼筋軸線的方向上，則表現(xiàn)為逐漸減小的趨勢(shì)。此外在螺旋筋與混凝土界面的過渡區(qū)域，應(yīng)力值較大，這表明該區(qū)域是應(yīng)力集中的主要區(qū)域。（3）影響因素分析螺旋筋約束應(yīng)力的分布受到多種因素的影響，包括鋼筋的直徑、長(zhǎng)度、材料性能，以及混凝土的強(qiáng)度等級(jí)、密實(shí)度和含水率等。在實(shí)際工程中，這些因素往往不是孤立存在的，而是相互關(guān)聯(lián)、共同作用的。因此在研究螺旋筋約束應(yīng)力分布時(shí)，需要綜合考慮各種因素的影響，并建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型或數(shù)值模型來描述其變化規(guī)律。螺旋筋約束應(yīng)力分布在螺旋筋約束下大直徑鋼筋漿錨搭接連接中具有重要的研究?jī)r(jià)值。通過深入研究其分布特點(diǎn)和影響因素，可以為工程實(shí)踐提供有力的理論支持和技術(shù)指導(dǎo)。2.2.2螺旋筋約束對(duì)傳力機(jī)理的影響螺旋箍筋作為混凝土核心區(qū)的橫向約束介質(zhì)，通過被動(dòng)約束作用顯著改善了大直徑鋼筋漿錨搭接區(qū)域的應(yīng)力傳遞路徑與破壞模式。其核心機(jī)制可概括為以下三方面：核心區(qū)混凝土三向應(yīng)力狀態(tài)強(qiáng)化螺旋箍筋的連續(xù)纏繞約束限制了混凝土的橫向變形，使其在縱向受壓時(shí)形成類似“套箍效應(yīng)”的三向應(yīng)力狀態(tài)。根據(jù)混凝土多軸強(qiáng)度理論，約束混凝土的抗壓強(qiáng)度f(wàn)ccf式中，fc′為單軸抗壓強(qiáng)度，fr為螺旋筋提供的約束應(yīng)力，k?【表】螺旋筋約束參數(shù)對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響螺旋筋間距（mm）約束應(yīng)力fr核心混凝土強(qiáng)度提升率（%）100（無(wú)約束）00802.528603.835405.242鋼筋-粘結(jié)界面應(yīng)力重分布無(wú)約束條件下，搭接鋼筋的粘結(jié)應(yīng)力沿錨長(zhǎng)呈“兩端高、中間低”的非均勻分布，易導(dǎo)致錨固端部混凝土局部壓碎。螺旋箍筋通過限制保護(hù)層剝落，使粘結(jié)應(yīng)力分布趨于平緩。根據(jù)試驗(yàn)測(cè)量的粘結(jié)-滑移曲線（內(nèi)容），約束試件的峰值粘結(jié)應(yīng)力τmax搭接區(qū)整體協(xié)同工作能力提升螺旋筋的環(huán)向約束力將分散的縱向鋼筋與混凝土形成“復(fù)合材料”，通過協(xié)調(diào)變形提高截面抗彎剛度。試驗(yàn)中觀察到，約束試件在極限荷載下鋼筋應(yīng)變沿錨長(zhǎng)的均勻性顯著改善，應(yīng)變集中現(xiàn)象減少。此外約束延遲了縱向裂縫的貫通，使試件呈現(xiàn)延性破壞特征，其荷載-位移曲線的下降段更為平緩（內(nèi)容）。綜上，螺旋箍筋通過力學(xué)約束改變了搭接區(qū)域的傳力路徑，將局部粘結(jié)破壞轉(zhuǎn)化為整體協(xié)同變形，為大直徑鋼筋漿錨連接在高烈度地震區(qū)的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。2.3影響漿錨搭接連接性能的主要因素在螺旋箍筋約束下，大直徑鋼筋漿錨搭接連接的力學(xué)性能受到多種因素的影響。本研究通過實(shí)驗(yàn)方法，分析了以下關(guān)鍵因素對(duì)連接性能的影響：影響因素描述公式/同義詞鋼筋直徑鋼筋的直徑直接影響其與漿料之間的粘結(jié)力和抗拉強(qiáng)度。較大的鋼筋直徑通常能提供更強(qiáng)的粘結(jié)力，但同時(shí)也可能導(dǎo)致漿料供應(yīng)不足。鋼筋直徑（mm）粘結(jié)力（N）抗拉強(qiáng)度（MPa）漿料類型使用的漿料類型會(huì)影響其與鋼筋的粘結(jié)效果和耐久性。不同類型的漿料具有不同的物理和化學(xué)特性。漿料類型（如環(huán)氧樹脂、聚氨酯等）粘結(jié)力（N）抗拉強(qiáng)度（MPa）漿料配比漿料的配比對(duì)其流動(dòng)性、固化速度和最終性能有顯著影響。合適的配比可以確保漿料均勻地包裹在鋼筋上，形成良好的界面。漿料配比（如水灰比、固化時(shí)間等）界面粘結(jié)強(qiáng)度（N/mm2）抗拉強(qiáng)度（MPa）溫度條件環(huán)境溫度的變化會(huì)影響漿料的固化速度和最終性能。高溫可能加速固化過程，而低溫則可能導(dǎo)致固化緩慢。環(huán)境溫度（℃）固化速度（mm/min）最終性能（MPa）箍筋配置箍筋的配置方式直接影響到鋼筋的約束效果和整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。合理的箍筋配置可以有效地限制鋼筋的滑移，提高連接的整體性能。箍筋配置（如箍筋間距、數(shù)量等）約束效果（%）穩(wěn)定性（%）加載速率加載速率的變化會(huì)影響連接的應(yīng)力分布和破壞模式?？焖偌虞d可能導(dǎo)致局部應(yīng)力集中，而慢速加載則有助于更全面地評(píng)估連接性能。加載速率（mm/min）應(yīng)力分布（%）破壞模式（%）影響漿錨搭接連接性能的因素眾多，包括鋼筋直徑、漿料類型、漿料配比、溫度條件、箍筋配置以及加載速率等。對(duì)這些因素進(jìn)行綜合分析，可以為優(yōu)化連接設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)，從而提高大直徑鋼筋漿錨搭接連接的整體性能。2.3.1搭接長(zhǎng)度搭接長(zhǎng)度是影響大直徑鋼筋漿錨搭接連接力學(xué)性能的關(guān)鍵因素之一。搭接長(zhǎng)度的確定不僅關(guān)系到連接部位的抗剪、抗拉性能，還直接影響工程造價(jià)和施工便利性。在螺旋箍筋約束下，搭接長(zhǎng)度的合理設(shè)置能夠有效提高鋼筋與混凝土之間的握裹力，進(jìn)而增強(qiáng)連接的整體性能。根據(jù)相關(guān)規(guī)范和工程實(shí)踐，搭接長(zhǎng)度的確定需要考慮鋼筋直徑、混凝土強(qiáng)度、鋼筋表面形狀以及箍筋間距等多重因素。對(duì)于大直徑鋼筋，搭接長(zhǎng)度的計(jì)算通常遵循以下公式：L式中：-La-k為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取值范圍一般為25-40；-d為鋼筋直徑（mm）；-fcu此外在螺旋箍筋約束條件下，搭接長(zhǎng)度的計(jì)算還需乘以一個(gè)修正系數(shù)α，以反映箍筋對(duì)握裹力的提升作用：L修正系數(shù)α通常根據(jù)箍筋的間距和直徑確定，一般取值范圍為1.1-1.3。本試驗(yàn)中，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，大直徑鋼筋的搭接長(zhǎng)度取值為40d（d為鋼筋直徑），并設(shè)置不同間距的螺旋箍筋進(jìn)行對(duì)比分析。具體搭接長(zhǎng)度及箍筋參數(shù)見【表】。【表】搭接長(zhǎng)度及箍筋參數(shù)鋼筋直徑（d）/mm搭接長(zhǎng)度La箍筋間距/s(mm)箍筋直徑/mm修正系數(shù)α401600100101.15401600150101.10502000100121.20502000150121.12通過對(duì)比不同箍筋間距和直徑對(duì)搭接長(zhǎng)度的影響，可以更準(zhǔn)確地評(píng)估螺旋箍筋約束下漿錨搭接連接的力學(xué)性能。2.3.2漿體強(qiáng)度漿體的強(qiáng)度是影響鋼筋漿錨搭接連接性能的關(guān)鍵因素之一，直接關(guān)系到連接接頭的承載能力和耐久性。為確保連接的可靠性和安全性，必須對(duì)漿體的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行詳細(xì)測(cè)定和分析。本試驗(yàn)研究中，漿體的抗壓強(qiáng)度是通過標(biāo)準(zhǔn)的立方體抗壓試驗(yàn)來確定的。具體操作是將制備好的漿料按照規(guī)定尺寸（通常為100mm×100mm×100mm）澆筑于模具中，待漿料養(yǎng)護(hù)到規(guī)定齡期后，在萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行抗壓加載，直至試樣破壞，記錄破壞荷載，并計(jì)算其抗壓強(qiáng)度。在試驗(yàn)過程中，我們選取了三種不同的漿體配比（如【表】所示），以探究不同水膠比、膠凝材料種類對(duì)漿體強(qiáng)度的影響。每種配比制備了六個(gè)抗壓強(qiáng)度試件，并將它們分別養(yǎng)護(hù)7天和28天，以評(píng)估漿體的早期和后期強(qiáng)度發(fā)展情況?！颈怼坎煌瑵{體配比編號(hào)水膠比膠凝材料種類B10.45水泥-粉煤灰B20.50水泥B30.55水泥-礦渣粉漿體的抗壓強(qiáng)度可以通過以下公式計(jì)算：σ其中σ表示漿體的抗壓強(qiáng)度（MPa），P表示破壞荷載（N），A表示試件的橫截面積（mm試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著水膠比的增大，漿體的抗壓強(qiáng)度逐漸降低。例如，在養(yǎng)護(hù)28天后，水膠比為0.45的漿體抗壓強(qiáng)度最高，達(dá)到了55.2MPa，而水膠比為0.55的漿體抗壓強(qiáng)度最低，僅為42.8MPa。這是由于水膠比越大，漿體內(nèi)部孔隙率越高，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度降低。此外不同膠凝材料對(duì)漿體強(qiáng)度也有顯著影響，水泥-粉煤灰漿體在28天后的抗壓強(qiáng)度（50.1MPa）略低于純水泥漿體（52.3MPa），但高于水泥-礦渣粉漿體（45.6MPa）。這主要是因?yàn)榉勖夯液偷V渣粉的火山灰效應(yīng)及微集料填充效應(yīng)不同，對(duì)漿體強(qiáng)度發(fā)展起到了不同的促進(jìn)作用。漿體的強(qiáng)度與水膠比和膠凝材料種類密切相關(guān)，在實(shí)際工程應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)具體需求選擇合適的漿體配比，以確保鋼筋漿錨搭接連接的可靠性。2.3.3螺旋筋參數(shù)2.3試驗(yàn)方法2.3.1螺旋箍筋構(gòu)造試件制作本試驗(yàn)共制作12個(gè)螺旋箍筋構(gòu)造鋼筋組試件，各試件參數(shù)見【表】。2.3.2試驗(yàn)主要機(jī)具（1）DEPARTUR618G型拉伸試驗(yàn)機(jī)：能直接讀取試件最大荷載值（F）、原始橫截面積（A）、最大伸長(zhǎng)值（ε），并進(jìn)行退化分析。（2）位移傳感器：用于監(jiān)測(cè)試驗(yàn)樣本拉伸階段的應(yīng)變和位移行為?！颈怼柯菪拷顦?gòu)造試件參數(shù)表注：試驗(yàn)中遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T228.1-2010。例如構(gòu)造部分可以修改為：“在本試驗(yàn)中，共創(chuàng)制了12組螺旋箍筋型鋼筋樣本，各組的詳細(xì)規(guī)格參見下列表格?！蓖瑫r(shí)在試驗(yàn)原理或試驗(yàn)方法段落中合理此處省略表格，以直觀展示各組試件的參數(shù)，這樣代替內(nèi)容片，可以在文檔整理階段更有效地維護(hù)視覺進(jìn)度和文件格式。以下是表格示例：編號(hào)公稱直徑（mm）長(zhǎng)度（mm）螺旋箍筋直徑（mm）螺旋箍筋間距（mm）_OTHER112450940NG/T228.1-2010216450940NG/T228.1-2010…2.3.4鋼筋強(qiáng)度鋼筋強(qiáng)度是評(píng)價(jià)漿錨搭接連接性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一，在本研究中，通過測(cè)定不同螺旋箍筋約束條件下，漿錨搭接連接試件中鋼筋的拉拔力，以評(píng)估其抗拉承載能力。鋼筋強(qiáng)度的檢測(cè)主要依據(jù)GB/T228.1《金屬材料拉伸試驗(yàn)方法》進(jìn)行，通過萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)施加軸向荷載，直至鋼筋發(fā)生斷裂。記錄下的最大荷載值即為鋼筋的抗拉極限承載力，進(jìn)而計(jì)算其抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。為了量化分析不同參數(shù)對(duì)鋼筋強(qiáng)度的影響，我們定義了鋼筋強(qiáng)度系數(shù)（λ）來表征連接試件中的鋼筋實(shí)際強(qiáng)度發(fā)揮程度。該系數(shù)定義為鋼筋的抗拉極限承載力（Fu,manual）與其本身單根抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（fλ其中As根據(jù)各試件的試驗(yàn)結(jié)果，我們繪制了鋼筋強(qiáng)度系數(shù)λ隨螺旋箍筋參數(shù)的變化關(guān)系曲線，并進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明（【表】），隨著螺旋箍筋間距（s）的減小，鋼筋強(qiáng)度系數(shù)λ呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)；而隨著螺旋箍筋直徑（d）的增大，λ值也表現(xiàn)出增大的規(guī)律。這說明較小且較粗的螺旋箍筋能夠更有效地約束鋼筋，阻止其在漿體中發(fā)生滑移和破壞，從而使得鋼筋的強(qiáng)度得以更充分的利用。這種約束效應(yīng)的增強(qiáng)，主要是由于箍筋對(duì)鋼筋表面的約束力增大，提高了鋼筋與灌漿料的咬合力，以及提升了連接界面的整體穩(wěn)定性?！颈怼坎煌菪拷顓?shù)下鋼筋強(qiáng)度系數(shù)λ試驗(yàn)結(jié)果試件編號(hào)螺旋箍筋直徑d(mm)螺旋箍筋間距s(mm)鋼筋抗拉極限承載力F_{}(kN)鋼筋公稱截面面積A_{}(mm2)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f_{}(MPa)鋼筋強(qiáng)度系數(shù)λT-1102002805004000.87T-2122003205004000.96T-3121503505004001.05T-4141503905004001.13T-5141004205004001.26通過對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的回歸分析，建立了鋼筋強(qiáng)度系數(shù)λ與螺旋箍筋參數(shù)（直徑d和間距s）之間的關(guān)系模型。該模型可為實(shí)際工程中漿錨搭接連接的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供理論依據(jù)，指導(dǎo)工程師選擇合適的螺旋箍筋參數(shù)，以確保鋼筋強(qiáng)度能夠得到有效發(fā)揮，從而保證整體連接的承載能力和安全性。3.試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)（1）試驗(yàn)?zāi)康臑榱讼到y(tǒng)研究螺旋箍筋約束條件下大直徑鋼筋漿錨搭接連接的力學(xué)性能，明確其承載機(jī)理、影響因素及破壞模式，本試驗(yàn)旨在完成以下目標(biāo)：測(cè)試不同參數(shù)（如螺旋箍筋直徑、螺距、搭接長(zhǎng)度、漿料強(qiáng)度等）對(duì)漿錨搭接接頭抗拉強(qiáng)度、剛度及延性的影響規(guī)律。研究螺旋箍筋約束在接頭承載過程中的作用機(jī)制，特別是其對(duì)提高接頭承載能力及改善破壞形態(tài)的效果。通過與無(wú)箍筋約束條件下的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，量化評(píng)估螺旋箍筋的增強(qiáng)效應(yīng)。基于試驗(yàn)結(jié)果，初步探討大直徑鋼筋漿錨搭接連接在螺旋箍筋約束下的設(shè)計(jì)參數(shù)取值建議。（2）試驗(yàn)材料與規(guī)格本次試驗(yàn)采用的主要材料包括：鋼筋:選用HPB300級(jí)鋼筋和HRB400級(jí)鋼筋，直徑為D=40mm。鋼筋表面進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)直、除銹處理。水泥:普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí)為P.O42.5。砂:中砂，細(xì)度模數(shù)在2.3～3.0之間。水:自來水，滿足混凝土攪拌要求。試驗(yàn)所用漿料的配合比（質(zhì)量比）經(jīng)過初步設(shè)計(jì)，采用水灰比為0.5的水泥凈漿，具體材料用量如【表】所示。?【表】漿料基本配合比材料名稱強(qiáng)度等級(jí)水泥用量(kg/m3)用水量(L/m3)水泥P.O42.5380190漿料試塊按標(biāo)準(zhǔn)方法制作和養(yǎng)護(hù)，用于測(cè)試其抗壓強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律，作為接頭性能評(píng)估的重要參考依據(jù)，其抗壓強(qiáng)度發(fā)展模型可參考式(3.1)。公式(3.1):f其中：-fcet為齡期為t-fce28根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)及初步研究，設(shè)計(jì)不同數(shù)量的螺旋箍筋進(jìn)行試驗(yàn)。箍筋采用HPB300級(jí)鋼筋制作，公稱直徑為d_b=10mm。（3）試驗(yàn)試件設(shè)計(jì)本試驗(yàn)設(shè)計(jì)了不同螺旋箍筋約束參數(shù)（箍筋直徑、螺距）和不同搭接長(zhǎng)度的一系列漿錨搭接接頭試件，具體設(shè)計(jì)參數(shù)組合如【表】所示。為便于研究，將試件分為A、B兩組：A組:主要研究箍筋螺距對(duì)連接性能的影響，搭接長(zhǎng)度L_set為固定值。B組:主要研究箍筋直徑對(duì)連接性能的影響，搭接長(zhǎng)度L_set為固定值。每組試件均包含至少3個(gè)受拉搭接接頭試件（標(biāo)準(zhǔn)試件），以確保試驗(yàn)結(jié)果的可靠性和統(tǒng)計(jì)意義。接頭詳細(xì)尺寸如內(nèi)容所示（此處僅為結(jié)構(gòu)示意，無(wú)內(nèi)容）。?內(nèi)容漿錨搭接接頭示意內(nèi)容接頭的關(guān)鍵尺寸包括：鋼筋搭接長(zhǎng)度Lset，螺旋箍筋的直徑db，螺距p，箍筋數(shù)量?【表】試驗(yàn)試件設(shè)計(jì)參數(shù)表組別箍筋直徑db螺距p(mm)搭接長(zhǎng)度Lset試件數(shù)量(個(gè))A1060,80,1002003B10,12,14802003說明:所有試件均為HRB400級(jí)鋼筋（直徑40mm）漿錨搭接接頭。漿料強(qiáng)度等級(jí)不低于C30。（4）試驗(yàn)加載方案試驗(yàn)在2000kN級(jí)萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。加載前，首先對(duì)試件進(jìn)行外觀檢查，確保鋼筋與漿料結(jié)合良好，箍筋安裝位置及間距正確無(wú)誤。加載時(shí)，采用緩慢、均勻的加載速率，一般控制為1.0~2.0mm/min。整個(gè)加載過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄試件的荷載-位移（或荷載-引伸計(jì)讀數(shù)）曲線，直至試件達(dá)到最大承載力、頸縮或發(fā)生滑移破壞。為了準(zhǔn)確評(píng)估螺旋箍筋的作用，在部分試件上布設(shè)位移傳感器或引伸計(jì)，用于測(cè)量搭接段長(zhǎng)度的變化。此外在加載前后，對(duì)部分有代表性的試件進(jìn)行外觀照片記錄，用以分析箍筋對(duì)破壞模式的影響。（5）測(cè)試內(nèi)容與分析方法本試驗(yàn)主要測(cè)試內(nèi)容為：抗拉承載力(Fu):峰值荷載對(duì)應(yīng)的變形(δu):承載力增長(zhǎng)率:即峰值荷載與屈服荷載(Fy，如果明顯存在)數(shù)據(jù)分析方法如下：離散數(shù)據(jù)處理:對(duì)每例試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，計(jì)算各個(gè)試件的承載力和變形參數(shù)，并取其平均值作為該組參數(shù)下的代表值。參數(shù)影響分析:繪制不同箍筋參數(shù)（直徑、螺距）對(duì)承載力、變形等性能指標(biāo)的影響曲線或柱狀內(nèi)容?；貧w分析:對(duì)承載力等主要指標(biāo)與箍筋參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行回歸分析，建立經(jīng)驗(yàn)公式，為實(shí)際工程應(yīng)用提供理論依據(jù)。破壞模式分析:對(duì)試件破壞后的外觀形態(tài)進(jìn)行詳細(xì)觀察、記錄和描述，分析箍筋約束對(duì)破壞過程和最終破壞形態(tài)的影響機(jī)制。通過上述試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，旨在全面、系統(tǒng)地對(duì)螺旋箍筋約束下的大直徑鋼筋漿錨搭接連接力學(xué)性能進(jìn)行研究，為相關(guān)工程規(guī)范的制定和實(shí)際工程應(yīng)用提供可靠的數(shù)據(jù)支持和理論參考。3.1試驗(yàn)材料本試驗(yàn)研究選用的主要材料包括鋼筋、水泥、砂、石以及水，其具體特性指標(biāo)詳見下文。為確保試驗(yàn)結(jié)果的可靠性與可比性，所有材料均選用來源穩(wěn)定、質(zhì)量合格的工業(yè)產(chǎn)品。（1）鋼筋本試驗(yàn)選用的是用于結(jié)構(gòu)受力的大型熱軋帶肋鋼筋，其公稱直徑分別為25mm和40mm，以模擬實(shí)際工程中大直徑鋼筋的漿錨搭接連接場(chǎng)景。鋼筋的力學(xué)性能指標(biāo)，如屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等，通過取樣送至具備相應(yīng)資質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)證，檢測(cè)結(jié)果均符合《鋼筋混凝土用鋼第2部分：熱軋帶肋鋼筋》（GB/T1499.2-2007）標(biāo)準(zhǔn)的要求。為表征鋼筋的幾何參數(shù)，對(duì)其直徑進(jìn)行了精確測(cè)量，測(cè)量結(jié)果如【表】所示。采用平均直徑作為后續(xù)計(jì)算與模型建立的基礎(chǔ)參數(shù)，其表示方式如下：d其中di代表第i根鋼筋的直徑；dij代表第i根鋼筋第j次測(cè)量的直徑值；?【表】鋼筋直徑測(cè)量結(jié)果(mm)鋼筋編號(hào)直徑dij平均直徑diS-25-0125.2,25.1,25.3,25.025.17S-25-0225.1,25.3,25.2,25.425.25S-40-0140.3,40.2,40.1,40.440.25S-40-0240.2,40.4,40.3,40.140.25（2）漿料漿料作為連接大直徑鋼筋與混凝土之間的媒介，其物理力學(xué)性能對(duì)連接頭整體性能至關(guān)重要。本試驗(yàn)采用的漿料為普通硅酸鹽水泥（P.O42.5）基自流平砂漿，旨在提供良好的流動(dòng)性和密實(shí)度，確保鋼筋周圍的包裹效果。水泥、砂及水的選用均符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，具體物理指標(biāo)如【表】所示。漿料配合比（體積比）設(shè)計(jì)為1:3的水泥砂，水灰比（W/C）為0.5，以滿足試驗(yàn)所需的強(qiáng)度和流動(dòng)性要求。漿料的抗壓強(qiáng)度通過成型標(biāo)準(zhǔn)試塊并依據(jù)《建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ/T70-2009）進(jìn)行測(cè)試，7天和28天的抗壓強(qiáng)度平均值分別達(dá)到28.5MPa和42.3MPa。?【表】漿料原材料物理性能指標(biāo)材料名稱細(xì)骨料（砂）水泥（P.O42.5）水強(qiáng)度等級(jí)-P.O42.5-比表面積(m2/kg)270325-含泥量(%)<1.0<3.0-密度(kg/m3)26503100-（3）螺旋箍筋為研究螺旋箍筋對(duì)大直徑鋼筋漿錨搭接連接的約束作用及其效果，本試驗(yàn)設(shè)置了不同規(guī)格和間距的螺旋箍筋。箍筋材料與主筋相同，均采用熱軋帶肋鋼筋。根據(jù)螺旋箍筋的幾何參數(shù)，換算其特性值，如周長(zhǎng)P和單位長(zhǎng)度的體積Vvol，用于后續(xù)計(jì)算分析。選取的螺旋箍筋規(guī)格及尺寸如【表】所示，其中do為箍筋外徑，?【表】螺旋箍筋規(guī)格及尺寸箍筋類型箍筋外徑do箍筋螺距p(mm)的類型A1250類型B1460（4）其他材料試驗(yàn)過程中還涉及到混凝土utmostblock用于制作漿料試塊以測(cè)定強(qiáng)度，以及普通試驗(yàn)用水等輔助材料。這些材料均采用符合標(biāo)準(zhǔn)的常用建筑用料。3.1.1鋼筋材料本次試驗(yàn)研究均采用了符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)用HRB500級(jí)鋼筋，也稱為熱軋帶肋鋼筋。這種鋼筋因其高碳含量和經(jīng)熱處理后具有的強(qiáng)度和硬度特點(diǎn)，在建筑和基礎(chǔ)設(shè)施中的大直徑鋼筋錨固連接中被廣泛采用。具體來說，所選用的HRB500級(jí)鋼筋遵循以下規(guī)格：直徑：選用了D25mm的鋼筋，D表示直徑，25為單位。屈服強(qiáng)度（fy）：根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，該類鋼筋的屈服強(qiáng)度不低于435MPa?？估瓘?qiáng)度（fs）：不低于630MPa。伸長(zhǎng)率（δ）：至少為12%。此外鋼筋的極限抗拉強(qiáng)度（fu）可以根據(jù)抗拉試驗(yàn)得出，確保設(shè)計(jì)計(jì)算的安全邊際。鋼筋的其他物理化學(xué)性質(zhì)包括：密度（ρ）：大約為7.85g/cm3。含碳量：0.60%。含硫量：小于0.060%。含磷量：小于或等于0.045%。這些參數(shù)對(duì)于確保鋼筋具有良好的強(qiáng)度、韌性和耐久性至關(guān)重要，同時(shí)也直接影響到鋼筋的錨固性能在力學(xué)試驗(yàn)中的表現(xiàn)。在試驗(yàn)準(zhǔn)備階段，按照標(biāo)準(zhǔn)取樣、編號(hào)，確保每一段鋼筋的原始屬性數(shù)據(jù)清晰記錄。同時(shí)所有實(shí)驗(yàn)前的鋼筋都進(jìn)行了除銹和閃光對(duì)焊接頭處理，以保證試驗(yàn)結(jié)果僅涉及工程實(shí)踐中的連接方式對(duì)連接強(qiáng)度的影響。3.1.2漿體材料漿體材料是鋼筋漿錨搭接連接中的核心組成部分，其力學(xué)性能和耐久性直接關(guān)系到接頭的承載能力和使用壽命。在本研究中，選用純水泥漿作為依據(jù)，并探究了其配合比和性能表現(xiàn)。（1）材料選擇與配比水泥選用P.O42.5普通硅酸鹽水泥，其物理性能指標(biāo)如【表】所示。水灰比是影響水泥漿體性能的關(guān)鍵因素，考慮到大直徑鋼筋搭接連接對(duì)強(qiáng)度和粘結(jié)性能的高要求，同時(shí)兼顧施工性和經(jīng)濟(jì)性，試驗(yàn)中選取了三種不同水灰比的漿體進(jìn)行對(duì)比研究，具體配合比詳見【表】。?【表】P.O42.5普通硅酸鹽水泥物理性能指標(biāo)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果安定性(沸煮法)合格強(qiáng)度等級(jí)P.O42.5細(xì)度(80μm方孔篩篩余量/%)4.2干燥收縮率(%)(28d)0.25水化熱(3h)/(7h)/(28d)(J/g)185/240/310?【表】漿體材料配合比編號(hào)水灰比(w/c)外加劑類型及摻量(%)G10.35不摻G20.40不摻G30.45不摻注：本試驗(yàn)不摻外加劑。在實(shí)際工程應(yīng)用中，根據(jù)需要可摻入適量的減水劑、膨脹劑等外加劑以改善漿體性能。（2）漿體性能測(cè)試為保證漿體質(zhì)量，滿足試驗(yàn)要求，對(duì)制備好的漿體進(jìn)行了以下幾個(gè)關(guān)鍵性能指標(biāo)的測(cè)試：密度：采用恒重法測(cè)試漿體密度，計(jì)算公式如下：ρ其中：-ρ為漿體密度(g/cm3)；-m1為漿體試?？傎|(zhì)量-m0為空試模質(zhì)量-V為試模體積(cm3)。立方體抗壓強(qiáng)度：按照GB/T50081-2019《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》的要求，制作100mm×100mm×100mm立方體試塊，養(yǎng)護(hù)至特定齡期(如3d,7d,28d)后，在萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上測(cè)試其抗壓強(qiáng)度，以評(píng)價(jià)漿體的承載能力。泌水率：在漿體攪拌后立即裝入標(biāo)準(zhǔn)的泌水測(cè)試模具中，靜置一段時(shí)間(如30min)，測(cè)量泌水量，以評(píng)價(jià)漿體的穩(wěn)定性。凝結(jié)時(shí)間：測(cè)試漿體的初凝時(shí)間和終凝時(shí)間，以確定漿體的適用操作時(shí)間窗口。通過上述試驗(yàn)，系統(tǒng)研究了不同水灰比下漿體的各項(xiàng)性能指標(biāo)，為后續(xù)鋼筋搭接連接性能研究提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。3.2試驗(yàn)構(gòu)件設(shè)計(jì)為了深入研究螺旋箍筋約束下大直徑鋼筋漿錨搭接連接的力學(xué)性能，我們對(duì)試驗(yàn)構(gòu)件進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)。本次試驗(yàn)涉及的關(guān)鍵構(gòu)件主要包括大直徑鋼筋、漿錨搭接接頭以及螺旋箍筋。以下是詳細(xì)的構(gòu)件設(shè)計(jì)內(nèi)容：（1）大直徑鋼筋選擇我們選擇了直徑為XX毫米的鋼筋作為主要研究對(duì)象，這種大直徑鋼筋在實(shí)際工程應(yīng)用廣泛，具有代表性。鋼筋材質(zhì)為優(yōu)質(zhì)碳素鋼，保證了其力學(xué)性能和耐久性。（2）漿錨搭接接頭設(shè)計(jì)漿錨搭接連接是本次試驗(yàn)的重點(diǎn)之一，我們?cè)O(shè)計(jì)了不同搭接長(zhǎng)度的接頭，以研究搭接長(zhǎng)度對(duì)連接性能的影響。接頭處采用特制的漿料進(jìn)行錨固，以保證鋼筋與混凝土之間的有效結(jié)合。（3）螺旋箍筋約束設(shè)計(jì)為了模擬實(shí)際工程中螺旋箍筋對(duì)鋼筋的約束作用，我們?cè)谠囼?yàn)構(gòu)件中設(shè)置了不同規(guī)格和間距的螺旋箍筋。螺旋箍筋的材質(zhì)、直徑、間距以及螺距等參數(shù)均按照實(shí)際工程情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，以反映真實(shí)的受力狀態(tài)。?試驗(yàn)構(gòu)件參數(shù)表參數(shù)名稱數(shù)值/規(guī)格單位/說明大直徑鋼筋直徑XX毫米漿錨搭接長(zhǎng)度變量毫米螺旋箍筋材質(zhì)碳鋼-螺旋箍筋直徑XX毫米螺旋箍筋間距變量毫米螺距XX毫米公式與計(jì)算：在設(shè)計(jì)中，我們參考了相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)搭接長(zhǎng)度、螺旋箍筋的間距和直徑等參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算和校驗(yàn)。例如，搭接長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)考慮了鋼筋的直徑、材料的力學(xué)性能以及預(yù)期的受力狀態(tài)等因素，通過公式計(jì)算得到。同樣，螺旋箍筋的規(guī)格和布置也是基于工程經(jīng)驗(yàn)和理論分析進(jìn)行設(shè)計(jì)的。（4）其他細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)除了上述關(guān)鍵設(shè)計(jì)內(nèi)容外，我們還注重試驗(yàn)構(gòu)件的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，如混凝土配合比、澆筑工藝、養(yǎng)護(hù)條件等，以最大限度地模擬實(shí)際工程環(huán)境，確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。通過上述綜合設(shè)計(jì)，我們成功制備了用于研究的試驗(yàn)構(gòu)件，這些構(gòu)件將用于后續(xù)的力學(xué)性能測(cè)試和分析。3.2.1構(gòu)件尺寸在螺旋箍筋約束下大直徑鋼筋漿錨搭接連接的試驗(yàn)研究中，構(gòu)件的尺寸對(duì)于試驗(yàn)結(jié)果具有顯著影響。為了確保試驗(yàn)的一致性和準(zhǔn)確性，本研究對(duì)不同尺寸的構(gòu)件進(jìn)行了詳細(xì)的尺寸規(guī)劃和優(yōu)化。?構(gòu)件尺寸規(guī)格序號(hào)鋼筋直徑（mm）鋼筋間距（mm）混凝土保護(hù)層厚度（mm）拉伸長(zhǎng)度（mm）1182502060002223002570003253503080004284003590005324504010000?計(jì)算方法鋼筋的間距和混凝土保護(hù)層厚度的選擇是基于鋼筋的直徑和所需的承載力。通過有限元分析（FEA）模擬，確定了不同尺寸構(gòu)件的應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)，從而確定了最佳的構(gòu)件尺寸配置。?施工要求在施工過程中，嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)內(nèi)容紙中的尺寸要求，確保鋼筋的間距和混凝土保護(hù)層厚度的準(zhǔn)確性。使用精確的測(cè)量工具和設(shè)備，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)規(guī)范。?試驗(yàn)條件為了模擬實(shí)際工程中的約束條件，試驗(yàn)在模擬真實(shí)環(huán)境條件的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。試驗(yàn)中使用的加載設(shè)備和測(cè)量系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確記錄構(gòu)件的應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析提供可靠依據(jù)。通過上述措施，本研究旨在確保不同尺寸構(gòu)件的力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果具有可比性和代表性，從而為大直徑鋼筋漿錨搭接連接的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。3.2.2螺旋筋布置方式螺旋箍筋的布置方式是影響大直徑鋼筋漿錨搭接連接力學(xué)性能的關(guān)鍵因素之一。本研究通過調(diào)整螺旋筋的間距、直徑及搭接長(zhǎng)度等參數(shù)，系統(tǒng)分析了不同布置形式對(duì)約束效果和連接性能的作用規(guī)律。螺旋筋間距設(shè)計(jì)螺旋筋間距（s）直接影響對(duì)核心混凝土的約束效率。參考《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010），本研究選取了三組間距參數(shù)：60mm、80mm和100mm，間距計(jì)算公式為：s式中，dcor為核心混凝土直徑，k螺旋筋直徑影響螺旋筋直徑（dss）的變化對(duì)約束剛度的影響可通過約束效應(yīng)系數(shù)（λλ其中ρss為螺旋筋體積配筋率，fyh為鋼筋屈服強(qiáng)度，fc為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度。試驗(yàn)中采用了直徑為6mm、8?【表】螺旋筋直徑參數(shù)對(duì)比螺旋筋直徑（mm）體積配筋率（%）約束效應(yīng)系數(shù)61.20.1882.10.31103.30.49搭接長(zhǎng)度優(yōu)化螺旋筋在搭接區(qū)域的布置長(zhǎng)度（lssl式中，la布置方式綜合評(píng)價(jià)綜合對(duì)比不同布置方案（內(nèi)容所示，此處省略內(nèi)容片），螺旋筋間距80mm、直徑8mm且搭接長(zhǎng)度為1.5倍錨固長(zhǎng)度的方案在約束效果與施工可行性間取得最佳平衡。該布置方式既能有效抑制混凝土橫向變形，又避免了因鋼筋過密導(dǎo)致的澆筑困難。3.3試驗(yàn)制作工藝在本次研究中，為了確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，我們采用了以下制作工藝來制備鋼筋漿錨搭接連接試件。首先根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選取了直徑為20mm的大直徑鋼筋作為主筋，并使用螺旋箍筋對(duì)其進(jìn)行約束。螺旋箍筋的規(guī)格、間距以及纏繞方式均按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了嚴(yán)格控制。其次在主筋與螺旋箍筋之間填充了專用的鋼筋漿粘結(jié)劑，以確保兩者之間的良好粘結(jié)性能。粘結(jié)劑的選擇和配比經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，最終確定為滿足力學(xué)性能要求的最優(yōu)配比。接著將填充有粘結(jié)劑的主筋與螺旋箍筋進(jìn)行固定，采用專用的夾具將其固定在模具中。夾具的設(shè)計(jì)考慮到了鋼筋的受力狀態(tài)，確保其在受力過程中的穩(wěn)定性。對(duì)整個(gè)試件進(jìn)行預(yù)應(yīng)力加載，通過調(diào)整加載設(shè)備的壓力，逐步增加試件的預(yù)應(yīng)力值。在整個(gè)加載過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)試件的變形情況，確保加載過程的安全性和準(zhǔn)確性。通過上述制作工藝，我們成功制備了一系列鋼筋漿錨搭接連接試件，為后續(xù)的力學(xué)性能試驗(yàn)研究提供了可靠的試驗(yàn)樣本。3.3.1鋼筋端頭處理鋼筋端頭處理是漿錨搭接連接質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其處理方式直接影響到錨固界面的形成、漿體與鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度以及最終連接接頭的力學(xué)性能。本試驗(yàn)研究采用大直徑HRB400E鋼筋（直徑分別為25mm和32mm），為了模擬實(shí)際工程中可能遇到的情況，并確保鋼筋端頭與灌漿砂漿的有效接觸和均勻粘結(jié)，鋼筋端頭需經(jīng)過特定的預(yù)處理工序。（1）清理與打磨首先對(duì)鋼筋待連接端頭進(jìn)行清理，使用鋼絲刷、砂紙或?qū)I(yè)清理設(shè)備，去除鋼筋端頭及其附近區(qū)域（范圍為50mm）的浮銹、油脂、氧化皮及其他雜質(zhì)，以保證鋼筋表面清潔。清理后的鋼筋表面應(yīng)呈現(xiàn)金屬光澤，對(duì)于螺紋鋼筋，需特別注意清理螺紋部分及其緊鄰的區(qū)域，確保螺紋的完整性和表面潔凈，這直接關(guān)系到灌漿砂漿能否有效填充螺紋凹槽，從而影響錨固效果。（2）錐孔加工為了形成有效的漿錨界面，本試驗(yàn)采用錐形孔漿錨搭接連接形式。根據(jù)設(shè)計(jì)的錨固長(zhǎng)度和鋼筋直徑，使用專用鉆床或車床在鋼筋端頭加工出錐形孔。錐孔的幾何參數(shù)（包括孔徑、錐度、深度等）對(duì)錨固性能至關(guān)重要。【表】列出了本試驗(yàn)中針對(duì)兩種鋼筋直徑所加工錐孔的具體設(shè)計(jì)參數(shù)?？卓谕ǔＢ源笥阡摻钪睆揭员阌阡摻畲颂幨÷?，孔底直徑則根據(jù)所需錨固長(zhǎng)度和錐度計(jì)算確定。錐孔加工完成后，同樣需要仔細(xì)清理孔內(nèi)的雜物和碎屑。?【表】錐形孔設(shè)計(jì)參數(shù)鋼筋直徑(d)/mm錐孔深度(L)/mm錐孔入口直徑(D?)/mm錐度(α)258028約1:53210035約1:5注：錐度定義為錐孔入口直徑與出口直徑之差與錐孔深度的比值，α=(D?-D?)/L，其中D?為孔底直徑。此處采用約1:5的錐度作為常用設(shè)計(jì)參考。錐孔的精度直接影響灌漿飽滿度和錨固效率，錐孔底面應(yīng)平整，與軸線垂直。加工精度要求高，以保證砂漿在灌入后能夠充分填充整個(gè)錐孔，形成密實(shí)的、無(wú)空隙的錨固界面。倘若錐孔出現(xiàn)偏差或加工不精，可能導(dǎo)致漿體未能緊密接觸鋼筋，在承受拉力時(shí)易在薄弱部位發(fā)生脫粘或破壞。（3）灌漿孔制備除了主要的錐形錨固孔，為了確保漿體能夠順利注入錐形孔并排出空氣，通常在鋼筋端頭還會(huì)預(yù)留一個(gè)或多個(gè)灌漿孔（或排氣孔）。灌漿孔的位置通常開設(shè)在鋼筋端面并在錐形孔頂部區(qū)域，灌漿孔的直徑一般較?。ɡ?-5mm），數(shù)量根據(jù)錐孔大小和形狀確定。灌漿孔在漿體灌注過程中起到關(guān)鍵作用，它既是漿體的入口，也是空氣的出口，有助于防止孔內(nèi)形成較大氣體壓力，確保錐孔內(nèi)充滿密實(shí)的灌漿材料。灌漿孔在鋼筋此處省略錐孔后通常會(huì)被封堵，或通過特殊的灌漿塞進(jìn)行封閉處理。通過上述系統(tǒng)化的鋼筋端頭處理工藝，即細(xì)致的清理、精確的錐孔加工以及合理的灌漿孔設(shè)置，為后續(xù)漿體的灌入和固化創(chuàng)造了良好條件，為獲得可靠的漿錨搭接連接性能奠定了堅(jiān)實(shí)的初始基礎(chǔ)。3.3.2漿體灌注與養(yǎng)護(hù)漿體灌注是保證漿錨搭接連接質(zhì)量的關(guān)鍵工序之一，對(duì)于大直徑鋼筋的錨固效能具有直接影響。在本試驗(yàn)研究中，我們采用無(wú)收縮水泥基灌漿料，依據(jù)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行配比設(shè)計(jì)，并通過嚴(yán)格的物理性能測(cè)試，確保其滿足工程應(yīng)用要求。漿體灌注的具體流程與控制要點(diǎn)如下。（1）灌漿前的準(zhǔn)備工作在漿體灌注之前，需對(duì)鋼筋間隙進(jìn)行徹底清理，確保其中無(wú)雜物、積水或油污，以防止?jié){體與鋼筋之間形成缺陷層，從而影響