機械錨固對錨桿錨固力影響的試驗研究★

王學蕾 畢全超 張銘修 饒 強 付之信

(河北建筑工程學院，河北 張家口 075000)

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機械錨固對錨桿錨固力影響的試驗研究★

王學蕾 畢全超 張銘修 饒 強 付之信

(河北建筑工程學院，河北 張家口 075000)

通過對9組試件進行拉拔試驗，研究機械錨固對錨桿錨固力的影響并得出如下結論：彎錨可以增加錨固力，但效果不明顯；在貼焊鋼筋直徑和長度相同的情況下，對稱貼焊要比單側貼焊的最大錨固力大一些；貼焊鋼筋直徑對最大錨固力影響較大，但不是貼焊鋼筋直徑越大越好，在貼焊鋼筋長度相同的情況下，無論是單側貼焊還是對稱貼焊，都會使鋼筋—砂漿間平均黏結強度降低。

機械錨固，錨固力，拉拔試驗，貼焊鋼筋，平均黏結強度

0 引言

錨固支護在我國東南、西南山區巖土工程中應用較多，取得了成功的范例并積累了較豐富的實踐與理論的經驗，而在提高錨桿錨固力方面，機械錨固是一種不錯的方式。現階段我國使用的機械錨固形式大致分為四種：彎鉤、貼焊錨筋、錨板以及加螺紋套頭。許多科研工作者通過試驗總結了相對錨固長度、鋼筋直徑、混凝土強度、相對保護層厚度、擴大套頭尺寸、配箍率和鋼筋強度對錨固性能的影響，并通過統計回歸分析得到黏結錨固與不同機械錨固方式下的極限黏結強度計算公式[1-7]。

1 試驗概況

1.1 試驗設計

本試驗共設計了9組中心置筋試件，試驗主筋為12 mm的螺紋鋼筋，彎錨采用90°和135°且長度均為3d(3.6 mm)的彎鉤，貼焊螺紋鋼筋直徑分別為8 mm,12 mm和16 mm，貼焊鋼筋長度均為7.2 mm，試件尺寸為150 mm×150 mm×150 mm，錨固長度均為150 mm，砂漿配合比:水泥∶砂∶水為1∶3∶0.65。其中A組為直錨，B和C組為彎錨，E，F，G，H，K，L組為貼焊鋼筋。試件參量及試驗結果如表1所示，機械錨固方式如圖1所示。分別研究機械錨固形式、貼焊鋼筋直徑對鋼筋—砂漿間錨固力的影響。

表1 試件參量及試驗結果

1.2 試驗方法

本試驗采用北京潤杰天地有限公司生產的10 t錨桿拉拔儀進行拉拔試驗，拉拔力由儀器直接顯示出來。試驗加載為每次2 kN，持荷時間為3 min，直至試件破壞為止。試驗現場圖如圖2所示，試件破壞形式如圖3所示。

2 數據結果分析

從圖4中可以看出，彎錨可以增加錨固力，但效果不明顯；E組和F組、K組和L組、G組和H組三組數據表明在貼焊鋼筋直徑和長度相同的情況下，對稱貼焊要比單側貼焊的最大錨固力要大一些，但提升的并不多；E組、K組、G組和F組、L組、H組兩組數據表明貼焊鋼筋直徑對最大錨固力影響較大，且不是貼焊鋼筋直徑越大越好，甚至出現最大錨固力與直錨持平或降低的現象。

3 平均黏結強度的理論計算

鋼筋—砂漿間平均黏結強度τ由下式計算：

τ=P/(S1+S2)。

式中：P——最大錨固力；S1——貼焊鋼筋處的面積；

S2——未貼焊鋼筋處的面積。

計算結果如圖5所示。

從圖5中可以看出，在貼焊鋼筋長度相同的情況下，無論是單側貼焊還是對稱貼焊，都會使鋼筋—砂漿間平均黏結強度τ降低，且貼焊鋼筋直徑越大，下降趨勢越明顯。

4 結語

本試驗通過對9組試件進行拉拔試驗，得出如下結論：

1)彎錨可以增加錨固力，但效果不明顯；2)在貼焊鋼筋直徑和長度相同的情況下，對稱貼焊要比單側貼焊的最大錨固力大一些，但提升的并不多；3)貼焊鋼筋直徑對最大錨固力影響較大，且不是貼焊鋼筋直徑越大越好，甚至出現最大錨固力與直錨持平或降低的現象；4)在貼焊鋼筋長度相同的情況下，無論是單側貼焊還是對稱貼焊，都會使鋼筋—砂漿間平均黏結強度τ降低，且貼焊鋼筋直徑越大，下降趨勢越明顯。

[1] 劉立新,王莉荔.熱軋帶肋鋼筋機械錨固性能的試驗研究[A].第二屆全國建筑結構技術交流會論文集[C].2009:895-898.

[2] 陳朝霞,李 雪,戎 賢,等.HRB500鋼筋機械錨固性能的試驗研究[J].河北工業大學學報,2011,40(2):97-100.

[3] 劉立新,趙 鎮,張 龑,等.帶擴大套頭鋼筋機械錨固性能的試驗研究[J].鄭州大學學報(工學版),2008,29(3):103-107.

[4] 吳廣彬,李智斌,王依群,等.帶錨固板鋼筋機械錨固強度的拉拔試驗研究[J].建筑科學,2010,26(5):1-5.

[5] 丁紅巖,劉 源,李海瑞,等.高強鋼筋與混凝土錨固性能研究[J].天津大學學報,2016,49(4):376-384.

[6] 畢全超,王學蕾,張 韜,等.談凍融循環下的邊坡災害及防治措施[J].山西建筑,2016,42(33):66-67.

[7] 畢全超,王學蕾,董 捷,等.凍融循環影響下邊坡錨固結構的受力分析[J].科技資訊,2017,15(1):57-60.

The experimental study of the influence of the mechanical anchoring on anchor anchoring force★

Wang Xuelei Bi Quanchao Zhang Mingxiu Rao Qiang Fu Zhixin

(HebeiUniversityofArchitecture,Zhangjiakou075000,China)

In this experiment, nine groups of specimens were drawn to study the influence of mechanical anchoring on anchor anchoring force and the following conclusions were drawn, bending anchor can increase the anchoring force, but the effect is not obvious, in the case of the same diameter and length of the welding bar, the symmetrical paste is larger than the maximum anchoring force of the single side welding, the diameter of the welded bar has a great influence on the maximum anchoring force, but the diameter of the bar is not the better, in the case of the same length of the welding bar, whether it is unilateral solder paste or symmetrical welding, will make the average bond strength between the steel and mortar, and the larger the diameter of the welding bar.

mechanical anchoring, anchoring force, drawing test, sticking reinforcement, average bond strength

1009-6825(2017)18-0046-02

2017-03-27★：河北建筑工程學院研究生創新基金(編號：XA201709)，河北省科技廳計劃項目(編號：15275416)，河北省教育廳青年基金(編號：QN2014136)，張家口市交通局項目(路塹邊坡錨固結構在凍融循環下的力學行為及災害預防研究，編號：16033)

王學蕾(1992- )，男，在讀碩士； 畢全超(1981- )，男，碩士，副教授

TD353.6

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