静力作用下灌注膨胀水泥浆套管连接性能试验研究

合集下载

灌浆套管连接段的受力分析及数值模拟

灌浆套管连接段的受力分析及数值模拟杨礼东;肇鸿儒;徐伟东【摘要】针对灌浆套管连接段在轴力及弯矩作用下的受力机理进行分析,并推导出相应的公式;同时利用ANSYS有限元软件对多组连接段进行数值模拟,以研究其在弯矩及轴力作用下,压应力与摩擦力的大小及分布形式以及承载能力,并用理论分析进行验证.结果表明,连接段在不设剪力键时,随着管径的增加,连接段的承载能力急剧降低;弯矩在连接段的传递,主要由接触表面的压应力以及水平和竖向的摩擦力来承担.【期刊名称】《吉林电力》【年(卷),期】2015(043)003【总页数】5页(P1-5)【关键词】灌浆套管连接段;接触;压应力;摩擦力【作者】杨礼东;肇鸿儒;徐伟东【作者单位】中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司,长春 130021;中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司,长春 130021;中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司,长春 130021【正文语种】中文【中图分类】TU392.3;TV335风能作为一种清洁的可再生能源，已在我国被广泛利用。

海上风况优于陆地，且不受土地利用等条件的限制，适合大规模开发［1］。

海上风电开发的难题之一在于风塔基础的设计。

通常根据海水深度、风电规模、地基条件以及周围环境，可以选择单桩基础、重力式基础、三脚架基础以及导管架基础，其中单桩基础被广泛应用于水深不超过30m 的近海中。

单桩基础通过灌浆套管与上部风塔连接。

灌浆套管连接段由两个钢管搭接组成，外部钢管用于连接上部风塔结构，内部钢管用于连接基础，在两个钢管之间灌注高强度灌浆材料［2－3］，这种连接形式不仅可以避免由于海水腐蚀造成的结构失效，而且在静荷载作用下具有较高的承载能力以及在低周反复荷载作用下，具有良好的耗能性能，其抗疲劳性能也要优于其他连接形式［4－6］。

灌浆套管连接段用于传递风荷载与波浪荷载引起的弯矩和剪力以及风塔自身的重力。

美国石油协会（American Petroleum Institute，简称API），英国能源部健康与安全协会（Health ＆Security Executives，简称HSE），挪威船级社（Det Norske Veritas，简称DNV）等给出了连接段在轴向力和扭矩作用下的极限承载力。

灌浆套管结构性能理论分析

灌浆套管结构性能理论分析作者：马赫来源：《城市建设理论研究》2013年第14期摘要：水泥浆体和钢管均能满足弹性力学理论的基本假定，可运用弹性力学相关理论对其进行分析。

总结了对灌浆套管的初始应力分布的推导及其理论解。

关键词：灌浆套管；水泥浆；初始应力；理论解Abstract:Distributions of initial stress in pile-to-sleeve connections are developed based on the theory of elasticity.Key words:Pile-to-sleeve connection; cement grout; initial stress; analytic solution 中图分类号： TU74文献标识码：A 文章编号：1 引言地震及其引发的次生灾害对人类带来巨大的生命和财产损失。

因此，研究提高房屋建筑的抗震性能对抵御地震等自然灾害方面起着重要作用，能够有效的保护人民生命财产安全。

另外，随着科学技术的进步，我国的多、高层建筑日趋增多,高层建筑和高耸结构正向着日益增高和高强轻质的方向发展。

此时，一种灌浆套管技术——灌注膨胀水泥浆钢管套管技术走入我们的视野，其特殊的作用机理使其具有作为摩擦耗能器使用的潜质。

2基本假设水泥浆体和钢管均能满足弹性力学理论的基本假定，可运用弹性力学相关理论对其进行分析。

3弹性力学基本方程的建立3.1 水泥浆基本方程的建立在极坐标下(极点取在圆心)，膨胀水泥浆体的弹性力学基本方程表达式[9]如下：平衡微分方程：几何方程：物理方程：应变协调方程：上式中，ρ为极径；φ为极角；Eg1为平面应变下水泥浆体的换算弹性模量；υg1为平面应变下水泥浆体的换算泊松比；为径向应力；为环向应力；为剪应力；为径向应变；为环向应变；εE为水泥浆体自由膨胀引起的应变；为径向位移；为环向位移。

引入应力函数U，使得整理得：对于水泥浆环而言，膨胀引起的应变εE为常数，则任意一点应力、位移表达式为：3.2 钢管基本方程的建立钢的物理方程为：上式中，Es1为平面应变下钢的换算弹性模量；υs1为平面应变下钢的换算泊松比；其余符号同前。

套筒灌浆料强度试验研究

套筒灌浆料强度试验研究套筒灌浆是一种常用的加固土体的方法，通过将灌浆料注入套筒中，可以增加土体的强度和稳定性。

套筒灌浆料的强度是评价其加固效果的重要指标之一。

本文将以套筒灌浆料强度试验研究为主题，探讨套筒灌浆料的强度特性及其影响因素。

一、套筒灌浆料的强度试验方法套筒灌浆料的强度试验一般采用压缩试验和抗剪试验两种方法进行。

在压缩试验中，将套筒灌浆料填充到试验装置中，施加垂直载荷，测量套筒灌浆料的抗压强度。

在抗剪试验中，将套筒灌浆料填充到剪切装置中，施加水平剪切力，测量套筒灌浆料的抗剪强度。

通过这两种试验方法可以全面评估套筒灌浆料的强度性能。

二、套筒灌浆料的强度特性1. 抗压强度：套筒灌浆料的抗压强度是指在垂直载荷作用下，灌浆体积单位的抵抗能力。

抗压强度是套筒灌浆料的重要指标，直接影响到土体的承载能力和稳定性。

2. 抗剪强度：套筒灌浆料的抗剪强度是指在剪切力作用下，灌浆体积单位的抵抗能力。

抗剪强度反映了套筒灌浆料的抗变形和抗滑移能力，对于加固土体的稳定性起着重要作用。

3. 拉伸强度：套筒灌浆料的拉伸强度是指在拉伸载荷作用下，灌浆体积单位的抵抗能力。

拉伸强度是套筒灌浆料的另一个重要指标，对于抵抗土体的裂缝和破坏具有重要作用。

三、影响套筒灌浆料强度的因素1. 灌浆料配比：套筒灌浆料的配比是影响其强度的重要因素之一。

合理的配比能够保证灌浆料具有良好的流动性和胶结性，从而提高其强度。

2. 灌浆料成分：套筒灌浆料的成分也是影响其强度的关键因素。

常用的灌浆料成分包括水泥、砂子、填料等。

不同成分的比例和质量对套筒灌浆料的强度具有重要影响。

3. 浇注工艺：套筒灌浆料的浇注工艺是影响其强度的另一个重要因素。

浇注时应注意控制浇注速度和浇注压力，保证灌浆料充分填充套筒空间，避免空洞和缺陷的产生。

4. 养护条件：套筒灌浆料的养护条件也会对其强度产生影响。

养护期间应保持适宜的湿度和温度，以促进灌浆料的胶结和硬化，提高其强度。

灌浆套筒拉拔试验

灌浆套筒拉拔试验
一、试验目的
灌浆套筒拉拔试验的目的是为了检测灌浆套筒在承受拉力时的性能表现，确定其是否能够满足设计要求，保证结构的安全性和稳定性。

二、试验设备
灌浆套筒拉拔试验需要以下设备：
1.灌浆套筒：数量、规格应符合设计要求。

2.拉拔装置：应能够提供足够的拉力，以模拟灌浆套筒在实际使用中可能承受的最大拉力。

3.加载装置：用于对灌浆套筒施加压力，以模拟实际受力状态。

4.测量仪器：用于测量灌浆套筒的位移、应变等参数，如位移计、应变计等。

5.辅助工具：如扳手、螺丝刀等，用于安装和拆卸灌浆套筒和加载装置。

三、试验步骤
1.准备阶段：检查灌浆套筒和试验设备是否完好无损，确认数量和规格符合要求。

2.安装阶段：将灌浆套筒按照要求安装到加载装置上，确保连接牢固。

3.加载阶段：通过加载装置对灌浆套筒施加拉力，记录位移、应变等参数。

4.观察阶段：观察灌浆套筒在受力过程中的表现，记录变形、裂缝等现象。

5.卸载阶段：卸载后，观察灌浆套筒的恢复情况，记录残余变形等参数。

6.数据分析阶段：对采集到的数据进行处理和分析，计算灌浆套筒的力学性能指标。

7.结论阶段：根据试验结果得出结论，判断灌浆套筒是否满足设计要求，给出改进建议。

装配式混凝土结构灌浆套筒连接性能试验研究

装配式混凝土结构灌浆套筒连接性能试验研究
郝雨杭;孙硕科;韩少杰;付素娟
【期刊名称】《粉煤灰综合利用》
【年(卷),期】2022(36)3
【摘要】灌浆套筒的连接性能直接影响装配式连接节点的抗震性能与结构的整体
安全性。

试验设置了不同型号、不同灌浆缺陷的半灌浆套筒试件,对灌浆套筒试件
进行单向拉伸试验,研究灌浆饱满度、钢筋居中与偏心布置、钢筋直径、后补灌浆
料对套筒灌浆连接接头极限抗拉强度以及套筒变形性能的影响。

试验结果表明:当
灌浆饱满度为50%,套筒试件为钢筋拔出破坏;当灌浆饱满度为60%及以上,套筒试
件为钢筋拉断破坏;同一型号灌浆套筒灌浆越饱满,拉拔后试件的伸长越小;钢筋偏心布置会导致灌浆料握裹力降低,试件延性增加,而对钢筋发生断裂破坏的试件极限承
载力影响很小,对于钢筋被拔出的试件,承载力会下降;增大钢筋直径,可以显著提高承载力;对前期饱满度低的套筒进行补浆操作可以有效提升其极限荷载,弥补灌浆缺陷。

【总页数】5页(P1-5)
【作者】郝雨杭;孙硕科;韩少杰;付素娟
【作者单位】河北建研科技有限公司;河北省绿色建筑产业技术研究院;河北建筑工
程学院;河北省装配式住宅工程研究中心(筹);河北省建筑科学研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU317
【相关文献】
1.装配式混凝土结构套筒灌浆连接灌浆料饱满度试验研究
2.灌浆套筒连接装配式混凝土桥墩拟静力试验研究
3.装配式结构套筒灌浆连接的混凝土结合界面直剪性能试验研究
4.灌浆套筒连接装配式混凝土桥墩振动台试验研究
5.灌浆套筒连接装配式混凝土双柱墩的双向拟静力试验研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

套筒灌浆连接预制拼装综合管廊节点受力性能试验研究

套筒灌浆连接预制拼装综合管廊节点受力性能试验研究
胡翔;刘硕;宋哲;薛伟辰
【期刊名称】《施工技术》
【年(卷),期】2018(047)012
【摘要】套筒灌浆连接预制拼装综合管廊中预制壁板与预制底板通过套筒灌浆连接.开展了2个管廊下部边节点试件(包括1个预制管廊节点和1个现浇对比试件)的受力性能试验研究.结果表明:预制试件与现浇试件均发生弯曲破坏;预制试件的承载力和位移延性均与现浇试件相近,其中预制试件的正向承载力比现浇试件低约2?9％、反向高约7?4％,预制试件的平均位移延性比现浇试件低约5?9％.
【总页数】4页(P122-125)
【作者】胡翔;刘硕;宋哲;薛伟辰
【作者单位】同济大学建筑工程系,上海 200092;同济大学建筑工程系,上海200092;同济大学建筑工程系,上海 200092;同济大学建筑工程系,上海 200092【正文语种】中文
【中图分类】TU990.3;TU375
【相关文献】
1.灌浆套筒连接预制拼装桥墩抗剪性能对比试验研究 [J], 逯艳东;李士友;胡兴安;李晓鹏;许坤
2.装配式桥墩节段连接节点套筒灌浆饱满度试验研究 [J], 宋琢;郑小红;刁杰;陆文胜
3.非正常灌浆对钢筋套筒灌浆连接接头受力性能影响的试验研究 [J], 高润东;肖顺;
李向民;王卓琳;刘辉;许清风
4.早期振动对钢筋套筒灌浆连接受力性能影响的试验研究 [J], 刘敏敏;刘洋;石彪;朱清华;盖玉迪
5.倒置外露灌浆套筒连接的不同轴压比柱脚节点抗震性能试验研究 [J], 乔德浩;王少杰;庞加宝;胡兆文;黄兴淮
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

《装配式建筑钢筋连接用套筒灌浆料的制备与性能研究》

《装配式建筑钢筋连接用套筒灌浆料的制备与性能研究》一、引言随着装配式建筑技术的快速发展，钢筋连接用套筒灌浆料作为关键的建筑材料，其性能的优劣直接关系到建筑结构的安全性和耐久性。

因此，本文旨在研究装配式建筑钢筋连接用套筒灌浆料的制备工艺及其性能特点，为实际工程应用提供理论依据。

二、套筒灌浆料的制备1. 原材料选择套筒灌浆料的制备主要原材料包括水泥、骨料、掺合料、外加剂等。

其中，水泥应选用强度高、耐久性好的硅酸盐水泥；骨料应选用粒径适中、级配合理的骨料；掺合料可选用粉煤灰、矿渣粉等；外加剂包括减水剂、缓凝剂等。

2. 制备工艺制备过程主要包括材料称量、搅拌、浇注等步骤。

首先，按照一定比例将原材料进行称量，并加入搅拌机中充分搅拌；其次，将搅拌好的料浆浇注到套筒中，直至充满整个套筒；最后，进行养护，待其达到设计强度后即可使用。

三、套筒灌浆料的性能研究1. 工作性能工作性能是评价套筒灌浆料性能的重要指标之一，主要包括流动性、充填性、离析性等。

通过实验发现，合理的配合比设计和搅拌工艺能够提高套筒灌浆料的工作性能，使其具有良好的流动性、充填性和抗离析性。

2. 力学性能力学性能是评价套筒灌浆料承载能力和耐久性的重要指标。

实验结果表明，随着龄期的增长，套筒灌浆料的抗压强度和抗拉强度逐渐提高。

同时，掺合料和外加剂的加入对提高其力学性能具有显著作用。

3. 耐久性能耐久性能是评价套筒灌浆料长期使用性能的重要指标。

通过实验发现，合理的配合比设计和养护条件能够提高套筒灌浆料的抗裂性、抗渗性和抗腐蚀性等耐久性能。

此外，套筒灌浆料在施工过程中的抗冻性能和抗热性能也十分重要。

四、结论本文通过对装配式建筑钢筋连接用套筒灌浆料的制备工艺及其性能特点进行研究，得出以下结论：1. 合理的原材料选择和配合比设计是制备高性能套筒灌浆料的关键；2. 搅拌工艺和浇注方法对套筒灌浆料的工作性能具有重要影响；3. 掺合料和外加剂的加入能够有效提高套筒灌浆料的力学性能和耐久性能；4. 合理的养护条件和施工方法对保证套筒灌浆料的长期使用性能具有重要意义。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

摘
要对灌注膨胀水泥浆套管连接在纯弯和弯剪两种荷载条件下的试验和有限元分析研究。通过试验发现灌注膨胀水泥浆套管连接在静力荷载作用下具有较高的承载力并且具备较好的延性，在有限元分析研究中建立了合理的分析模型，得到了灌注膨胀水泥浆套管连接内浆体及内外管在外荷载作用下
的应力分布情况，并与试验结果进行了对比，验证了分析模型的可靠性。关键词膨胀水泥浆，灌浆套管，节点，纯弯，弯剪，有限元分析，结构ｔａｌＳｔｕｄｙｏｎＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＰｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ
ＧｒｏｕｔｅｄＰｉｐｅ－－ｔｏ－ｓｌｅｅｖｅＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓＳｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏＳｔａｔｉｃＬｏａｄｓ
ＪＩＡＮＧＳｈｏｕｃｈａｏＬＵＡＮＪｉａｎ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＢｕｉｌｄｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｏｎ￣ｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｃｈｉｎａ）
ＡｂｓｔｒａｃｔＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙａｎｄｉｎｆｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐｅｆｏｒｒｍａｎｃｅｏｆｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｇｒｏｕｔｅｄ
ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｇｒｏｕｔｉｎｔｈｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｇｒｏｕｔｅｄｐｉｐｅ — ｔｏ・ｓｌｅｅｖｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ，ｐｕｒｅ－ｂｅｎｄｉｎｇ，ｓｈｅａｒ — ｂｅｎｄｉｎｇ，ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｂｅｈａｖｉｏｒ，
第２９卷第２期
２０１３年４月
结
构
工
程
师
Ｖｏ１．２９．Ｎｏ．２Ａｐｒ．２０１３
ＳｔｒｕｃｔｕｒｌＥｎｇａｉｎｅｅｒｓ
静力作用下灌注膨胀水泥浆套管连接性能试验研究
蒋首超栾健
（同济大学建筑工程系，上海２０００９２）
Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙ，ｉｔｉｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｌｏａｄ— ｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｇｒｏｕｔｅｄｐｉｐｅ－ｔｏ — ｓｌｅｅｖｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓｕｎｄｅｒｓｔａｔｉｃｌｏａｄｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｓｔｅｅｌｍｅｍｂｅｒｓａｎｄｇｏｏｄｄｕｃｔｉｌｉｔｙｗａｓｓｈｏｗｎｉｎｔｈｅ
ｐｉｐｅ — ｔｏ－ｓｌｅｅｖｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｐｕｒｅ — ｂｅｎｄｉｎｇａｎｄｓｈｅａｒ－ｂｅｎｄｉｎｇｌｏａｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．
ｉｎｉｆｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ
骨料涂层的灌浆套管连接、灌浆卡箍套管连接、预
１引言
一
应力灌浆套管连接（分机械预应力和化学预应力
两种）的一系列阶段Ｊ。
直以来，钢结构中节点连接方式主要运用
ｔｅｓｔｓ．Ｉｎｉｎｆｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｓｔｕｄｙ，ｂｙｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇａｒｅａｓｏｎａｂｌｅａｎａｌｙｓｉｓｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆ
灌浆套管连接主要有半套管连接、内套管连接和外套管连接三种构造形式。对于灌浆套管连接的轴向受力性能，已有国内外学者进行了
研究：