混凝土用锚栓受拉极限荷载影响因素研究 李毅岜 (湖南大学机械与运载工程学院，长沙 410000) [摘 要]埋置于混凝土中锚栓的x-作状态通常是承受轴向拉力，对混凝土用锚栓进行了受拉性能试验，得到埋置在混凝土 中的锚栓受拉时的力一位移变化关系曲线。分析 了锚栓失效时拉伸极限荷载的主要影响因素，研究了锚栓在不同锚杆直径、不 同埋置深度、不同混凝土材料强度等条件下，锚栓受拉极限荷载的变化情况及变化规律。 [关键词 ]混凝土 ；锚 栓 ；拉伸极 限荷载 [中图分类号 ]Tu37；TU352．11 [文献标志码 ]A [文章编号 ]lO0l一523X (2016)05—0008-02 StudyonM ainFactorswhichInfluenceUltim ateTensileLoadofAnchors Em beddedinConcrete LiYi．kun [Abstract]Theworkingconditionofanchorswhichembeddedinconcreteistensilecondition．ThebuildinganchorssubjectedtOthe concentratedtensileloadarestudied．Thechangingcurveofload·displacementduringthetensileprocesshasbeenobtained．Mainfactors whichinfluencetheultimatetensileloadofexpansionanchorhavebeendiscussed．Andthechangecasesoftheultim atetensileloadwith thediferentdiameterofanchors， thedifferentdepthoffixing， thediferent strengthofconcretehavealsobeendiscussed． [Keywords]concrete；anchor；ultimatetensileload 新建 建筑 物和 既有建筑 物维修 改造 均与锚 固技 术密切 相 关 ，其 中后锚 固技 术 以其 无须在 浇筑 混凝土前 考虑 固定位 置 等细 节而被 广泛 采用 。混 凝土 用锚 栓 是实现建 筑结 构后 加固 定 的关键连 接件 ，通过在 硬化 后的混 凝土基材 上钻 孔安 装锚 栓 实现基材 与 后加部 分的连接 。锚栓 由锚 固部 件和 紧 固部件 组 成，锚 固部件 在混凝 土孔 内产生锚 固作用 ；紧 固部件 在混 凝 土孔 外 用于 连接 或 紧 固固 定件 。锚 栓 的材质 主 要 为碳钢 、 不 锈钢及 优质 合金钢 。本文通 过试验 ，研究 了膨胀 型锚 栓拉 伸极 限荷载 的影响因素 。 1 试验情况概述 本试验 选用的膨胀 型锚栓规格有 4种，分别为 M8，MIO， M12，M16。其 中源 于国 内A 厂家的锚栓设定 为 I型，每种规 格 l0根；源 于国 内 B厂家 的锚栓设定为 II型，M8，Ml0，M12 每种 规格 5根 。设计的锚固用 混凝土基 材是厚度 为200mm、边 长 为 2m 的混凝 土板 ，混凝土材料 强度等级两种 ，分别为 C30 和 C50。在进 行试验 设计时 ，锚栓 的锚 固间距 设定为足 够大， 以保证每 根锚 栓周 围不会 因混凝土 面积 不足引起 锚栓 拉伸极 限荷载降低 。单根锚栓受拉状态 ，如 图 1所示。 图 1 锚 栓 受拉状 态 通过 拉伸 试验 ，测 定锚栓在 轴 向拉力作 用下 的力 一位 移 (P． )变化关系曲线，测定锚栓失效时拉伸极限荷载值及破 坏形态，测定发生混凝土锥体破坏时的锥体半径及锥体高度。 为消除位移量测偏差，对称安装两个机电百分表分别读数，取 两个位移平均值作为实测位移。锚栓拉力用量程为 lOOkN的 拉压型力传感器测定。为 自动记录力 一位移变化关系全过程 曲线 ，将 力传 感器 和机 电百分表 通过 电阻应 变仪 与 X-Y函数 收稿 日期 ：2016-01—22 作者简介 ：李 毅 岜 (1993一 )，男，吉林 长春人 ，主要 研究 方 向为工 程 力学 。 · 8· 记 录仪相连 (力设在 y通道 ，位移设在 通道 )进行记录 。 2 锚栓在轴 向拉 力作用下 的力．位移 (p-A)曲线测定 本次试 验利用 X-Y函数记 录仪 ， 自动记录 了 45根膨 胀型 锚栓受轴向拉力作用时的力一位移 (P．A)关系的全过程曲线， 其形状如 图2所示 。通过分析可将该 曲线大致划分为三个阶段 。 图2 力 移 ( )变化关系 曲线 第一 阶段 ：弹性 阶段 ，单根锚栓受力初期 ，锚栓及受力区 域 的混凝 土共同变形基本上是弹性的，该段 曲线基本呈线 性 的变化情 况。此段的最高荷载为弹性极限荷载 ，用 P表示 。 第 二阶段 ：弹 塑性阶段 ，在锚栓 受力增长 不大的情况下 ， 锚 栓及其 周 围混凝 土的共 同变 形增 长较 大，单根 锚栓在 轴 向 拉力作用 下的 尸- 曲线有明显的偏折现 象，此 时荷载增加 的同 时位移 增长较快，直至达到极限荷载，用 P表示 。 第三阶段 ：破坏 阶段，P． 曲线达 到极 限荷载后 ，荷载值 减 小，而位移增长迅速 ，发生锚固失效，发生破坏 。 通过对单根锚栓受轴 向拉力作用时的 P-A全 过程 曲线分析 可 以看 出 ，锚 固破坏 时具有 一 定的塑性 性能 ，破 坏前有 一 定 的预兆。 3 影响锚栓拉伸极 限荷载 的因素分析 3．1 埋深对单根锚栓的伸极限荷载的影响 埋深 即锚 栓 的埋置深 度， 是指基材 的表面 (不包括 抹灰 层厚度)至膨胀套截面底部的距离，用 h表示，是影响锚栓 拉伸极 限荷载 的一 个重要 因素。锚栓在混凝土 中的埋深不 同， 其 拉伸极 限荷 载值也 不 同，而且不 同的埋 置深度 将产生 不 同 的破坏形态。埋深较浅时，锚栓在轴向拉力作用下可能由孔 中滑 出，应避 免 出现 这种情 况 锚 栓埋置 到一 定深度 时，则 拔 出 1个 混 凝 土 锥 体 ；如 埋 深 足 够 大 ，将 会 将 锚 栓 拉 断。 表 1为 I型锚 栓埋置 于 C30混凝 土 (实测立 方 体抗压 强度值

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