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装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙节点 钢筋锚固性能机理研究 1 2 1 1 1 焦安亮 张鹏 郜玉芬 张中善 李永辉 （1.中国建筑第七工程局有限公司，河南郑州450000；2.中建柏利工程技术发 展有限公司，北京101300） 摘要：对3 组24 个混凝土剪力墙试件进行了拟静力单调加载试验，研究了预制剪力墙环筋扣合锚接连接 节点钢筋的锚固性能，考察了不同横向插筋直径、不同环筋扣合位置、不同环筋扣合高度等参数影响下剪 力墙试件的承载力及其破坏机理。结果表明：试件连接节点处的理想破坏形式为钢筋拉断，绝大部分试件 的破坏形式都满足锚固要求；钢筋均布的环筋扣合试件和钢筋相邻分布的试件锚固性能均良好，且钢筋均 布的试件的锚固性能要稍优于钢筋相邻分布的试件；环筋扣合高度越大的试件锚固性能越好，插筋直径对 环筋扣合节点锚固性能影响较小。结合有限元模拟分析可得：环筋扣合高度对下箍筋和下插筋影响显著， 但上U 筋均发生受拉屈服破坏，满足锚固要求；综上，当环筋扣合高度大于 150mm 时，对下箍筋和下插 筋的影响较小，考虑协同受力和施工方便，推荐环筋扣合高度为 150mm 。 关键词：预制剪力墙；环筋扣合锚接连接；锚固性能试验；有限元分析 0 引言 钢筋与混凝土能够共同工作的基本条件有两点：钢筋与混凝土之间有良好的粘结锚固 力、钢筋与混凝土的线膨胀系数基本相同。钢筋与混凝土之间的粘结锚固作用由三部分组成： [1] 水泥胶体与钢筋表面的胶结力、钢筋与混凝土之间的摩擦力、钢筋和混凝土之间的咬合力 。 其中，咬合力是粘结锚固作用的主要成分。为了保证钢筋强度在混凝土中的充分利用，必须 有足够的锚固长度。足够的钢筋锚固长度是使钢筋与混凝土之间具有足够粘结力的重要条 件。钢筋锚固长度的不足可能使结构丧失承载力，从而产生倒塌等灾难性后果，而钢筋锚固 长度过长又会引起施工困难、材料浪费等。近年来随着多高层以及各种新型结构数量的增加， 加之预制装配式结构的发展，传统的锚固已逐渐不适应当前建筑结构的发展，因此，对新型 [2-7] 锚固形式中钢筋的锚固性能展开研究 ，对于新型体系的工程实施具有重要意义。当计算 [8] 中充分利用钢筋的抗拉强度时，普通受拉钢筋的锚固长度应满足 ： f y lab  d （1） f t lab 式中： ——受拉钢筋的基本锚固长度； f y ——普通钢筋的抗拉强度设计值； f t ——混凝土轴心抗拉强度设计值，当混凝土强度等级高于C60 时，按C60 取值； d ——锚固钢筋的直径；  ——锚固钢筋的外形系数。 受拉钢筋的锚固长度应根据锚固条件按下列公式计算，且不应小于200mm ： la  alab （2 ） lab 式中： ——受拉钢筋的锚固长度；  a ——锚固修正系数。 显然，装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构[9]的连接方式与该规定所适用的情况是 有本质不同的，环筋扣合锚接连接的形式是预制墙的竖向钢筋伸出墙底，形成“U”形，而下 部钢筋为倒“U”形，在连接处进行钢筋绑扎连接（在本文中连接高度为120mm，约为楼板厚 度），该体系中U 形钢筋单根钢筋的锚固长度均不足200mm ，但该连接的优势在于两根钢 筋之间存在连接，并在连接处形成刚度较大的芯梁，故本文开展了装配式环筋扣合锚接混凝 土剪力墙体系连接节点的钢筋锚固试验及有限元模拟计算，以考察该锚固连接形式中纵向受 力钢筋的锚固性能。 1