学术研究
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水土学院研究生乔德浩在装配式结构抗震领域取得重要成果
发布时间: 2022-03-09
 


202237日,土木工程领域国际知名学术期刊Journal of Building EngineeringIF: 5.318)在线发表了我院硕士研究生乔德浩题为Seismic behaviour and size effect of column base joints with inverted exposed grouted sleeves的研究论文,探明了倒置外露灌浆套筒连接的装配式混凝土柱脚节点的抗震性能与尺寸效应。

装配式建筑实现了标准化设计、工厂化生产、装配化施工和信息化管理,其规模化的生产方式可在很大程度上减少建筑垃圾的产生和施工过程中对能源的消耗,并减少建筑在全生命周期的碳排放,符合绿色生态发展理念,促进了建筑行业的可持续发展。装配式混凝土结构的核心在于预制构件间的有效连接,其连接节点的可靠性直接影响着装配式结构的整体性能。针对预制混凝土构件所需的竖向连接,国内外已经提出了多种连接方法,如套筒冷挤压连接、浆锚连接、灌浆套筒连接等,其中灌浆套筒连接的应用最为普遍。然而,因套筒内置于预制混凝土构件内部,传统灌浆套筒连接存在灌浆施工过程不可视、灌浆质量可控性差等问题。灌浆不饱满等缺陷将会直接影响装配式混凝土结构的受力性能,如何确保套筒灌浆质量可靠已成为工程界普遍关注和亟待解决的问题。

为实现套筒灌浆过程可视、质量可控,本文提出了一种带后浇区的灌浆套筒连接方法(穆立春等, 2018)。与传统灌浆套筒连接不同,该新型连接方式在柱身预制时不再将套筒直接预埋在体内,而是采用外露方式并使套筒广口朝上,套筒锥形端与下部构件外露钢筋采用剥肋滚轧直螺纹连接。柱身预制时在节点区设有装配榫头,榫头尺寸可根据套筒型号或预制柱截面大小进行调整,与套筒连接的预制柱纵筋均匀分布在榫头外围。安装时,将柱身外露纵筋自上而下插入套筒,柱身调直采用斜撑固定后及时对套筒注浆,注浆过程完全可视,灌浆质量可控,套筒注浆完成后辅以模具采用早强自密实混凝土或灌浆料对后浇节点区进行封边即可。

本文通过四个足尺柱脚节点试件,系统研究了相同轴压比作用下柱脚节点截面尺寸、节点区后浇材料对该新型节点抗震性能的影响机制,对尺寸效应进行了定量表征;建立并验证了带后浇区的灌浆套筒连接混凝土柱脚节点精细化有限元仿真分析模型与方法,为实际工程应用提供了参考依据。

山东农业大学水利土木工程学院硕士研究生乔德浩为本文第1作者,王少杰副教授为本文通讯作者,山东德建集团有限公司为项目研究提供了资助。

 

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