化學(xué)植筋式后錨固受拉承載性能的探討及其優(yōu)化設(shè)計

摘 要：通過分析，提出了化學(xué)植筋式后錨固與預(yù)埋錨筋受拉承載性能的區(qū)別；分析并推薦了開裂混凝土受拉承載的合理計算方法；并對化學(xué)植筋的設(shè)計進行了優(yōu)化分析，為工程實踐提供了一些設(shè)計參考意見。

關(guān)鍵詞：水利水電；化學(xué)植筋；預(yù)埋錨筋

1 前言

在目前水利水電加固改造類的工程項目上，常常用到后錨固技術(shù)，化學(xué)植筋是一種常見的后錨固方式，即通過膠粘劑將特定的鋼筋錨固在原有的混凝土結(jié)構(gòu)上。其在受拉情況下，主要的破壞形式有鋼材破壞，裂混凝土錐體破壞；而對于滿足錨固深度的預(yù)埋錨筋，存在著鋼材破壞。從各類規(guī)程規(guī)范上可以看出：不論何種方式的錨固，其設(shè)計要求都與錨固深度相關(guān)。那么，不同的錨固方式，相同錨深的錨固承載能力是否相同；開裂混凝土及未開裂混凝土錐體破壞的計算方式區(qū)別；怎樣充分利用鋼材的抗拉強度而不致混凝土產(chǎn)生錐體破壞，就以上三類問題，文章進行了相關(guān)的分析和探討。

2 不同方式的錨固承載力分析

可知，在化學(xué)植筋采用基本錨固深度h1時，直徑為Φ12的化學(xué)植筋，其混凝土錐體破壞的極限承載值大于等于鋼材的極限承載值，鋼材先于混凝土失效。當(dāng)化學(xué)植筋的直徑為Φ16時，牌號為C25的混凝土錐體破壞極限承載值大于鋼材的極限承載值，鋼材先于混凝土失效，而牌號為C30，C35的混凝土錐體破壞極限承載值小于鋼材的極限承載值，鋼材晚于混凝土失效，混凝土?xí)l(fā)生錐體破壞。當(dāng)化學(xué)植筋的直徑為Φ20時，混凝土錐體破壞極限承載值均小于鋼材的極限承載值，混凝土發(fā)生錐體破壞。而預(yù)埋錨筋在錨固深度達到基本錨固深度要求時，鋼材均先于混凝土失效。

因此可以得出結(jié)論，當(dāng)化學(xué)植筋采用的鋼材同預(yù)埋錨筋規(guī)格一樣時，其承載能力要比預(yù)埋錨筋的弱。且化學(xué)植筋在設(shè)計時，必須分別對混凝土錐體破壞和鋼材受拉破壞進行復(fù)核。

3 開裂混凝土及未開裂混凝土錐體破壞計算分析

在化學(xué)植筋的混凝土錐體破壞計算中，國內(nèi)規(guī)范上通常的計算方法是將混凝土按照開裂混凝土的公式進行計算，然后再根據(jù)混凝土的實際情況，考慮未開裂混凝土對受拉承載力的提高系數(shù) ，最終求出結(jié)果。

同時根據(jù)國外規(guī)范，對于未開裂混凝土可以直接利用回歸公式對其進行計算。

那么將回歸公式計算所得的結(jié)果直接除以未開裂混凝土對受拉承載力的提高系數(shù)？鬃ucr，N，按照分析，其所得結(jié)果應(yīng)與開裂混凝土的計算公式求出的結(jié)果保持一致或者相近。

5 結(jié)束語

文章就化學(xué)植筋式后錨固和預(yù)埋錨筋的受拉承載性能的問題上進行了分析說明，得出了相同規(guī)格的鋼材在相同錨深，相同混凝土基材的情況下，預(yù)埋錨筋的承載性能較優(yōu)的結(jié)果，且化學(xué)植筋在滿足構(gòu)造錨深要求的同時，還必須分別進行混凝土錐體破壞和鋼材受拉破壞的復(fù)核計算。

對化學(xué)植筋進行設(shè)計計算時，應(yīng)視混凝土基材為開裂混凝土，推薦采用式3.1對其混凝土錐體破壞進行復(fù)核計算。

提出了能充分利用鋼材受拉承載性能的優(yōu)化錨固深度。為工程實踐提供了一些參考價值。

參考文獻

[1]謝群，等.基于群錨效應(yīng)的后錨固受拉計算方法分析[C].第18屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅲ冊.北京：中國力學(xué)學(xué)會工程力學(xué)編輯部，2009.

[2]尹飛，陳永清，莊前兵.錨固技術(shù)在閘站加固工程中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2012（27）：208.

[3]李安起等.化學(xué)植筋錨固深度的探討[J].建筑結(jié)構(gòu).2010，40（S2）：476.

[4]謝群.化學(xué)植筋式后錨固連接群錨受力性能試驗研究[D].上海：同濟大學(xué)土木工程學(xué)院，2006.

作者簡介：高超（1986-），湖北鐘祥人，碩士，助理工程師，從事水利水電金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計。