植筋加固用于在原来结构上新增梁板柱等构件或者加大原有构件的截面，主要有改造工程中梁生根的植筋锚固、加层改造中钢筋生根锚固等诸多方面。随着我国经济的快速增长，植筋技术已广泛应用于建筑物的改造和补强加固中，成为梁、板、柱、墙等构件后加连接、重置的有效手段。在结构加固和改造过程中焊接成为不可或缺的钢筋连接方式。本文以不同锚固深度、焊接位置和不同直径的钢筋焊接高温对钢筋混凝土植筋结构的锚固性能影响做下分析。

 

将植筋受到焊接温度影响的拉拔试验在钢筋混凝土梁上进行。试验梁尺寸和配筋共3根，混凝土设计强度 C30，实测平均抗压强度为38．5N／mm2。植入钢筋Φ12和Φ16两种孔径分别为18mm 和22mm。钢筋材料试验结果：Φ12 钢 筋 屈 服 强 度 401 N／mm2极限强度574．7N／mm2延伸率24．4％；Φ16钢筋屈服强度385N／mm2极限强度548．7N／mm2延伸率22．3％。拉拔试验的设计参数包括锚固长度（7D、10D 和15D 三种）和焊接位置（焊接点到混凝土表面胶层的距离有0mm、100mm、200mm 三种）。 

     

实验采用油压千斤顶对植入的钢筋施加拉拔力使用ZDY—300kN 筒式传感器和 JCQ—301静力荷载测试仪测量拉拔力的大小。试验中钢筋采取分级加载?加载等级10kN每级加载的同时由 YHD30百分表测得此时钢筋相对滑移量数据由 TDS303数据采集仪自动采集直到破坏。 

             

加载初期，钢筋所受到的拉力和钢筋根部的位移呈线性关系，此时结构胶处于弹性范围内。当荷载继续加大，钢筋周围的混凝土出现不同程度的竖向和斜向裂缝，开裂形式与钢筋直径和锚固深度有关。

随着锚固长度的增加，植筋极限承载力有所提高。锚固深度的增加有利于植筋极限承载力的提高。另外，焊接位置的确定对极限承载力起到决定性的作用，焊接位置距离结构胶层表面越近，焊接温度对结构胶的影响就越明显，极限承载力就越低。

拉拔力一滑移(P-s)曲线关系

从试验中测得同种钢筋,相同锚固长度,不同焊接位置的 P-s曲线。分析 P-s曲线可得到以下结论:在混凝土开裂前,曲线为线性关系,钢筋的滑移量很小，表现出较大刚度，此时，直线斜率大小和焊接位置的距离成反比,钢筋焊接位置对拉拔力大小有明显影响。在混凝土开裂时，大部分构件的 P-s曲线出现转折，曲线斜率变小。混凝土开裂后,植筋屈服前,曲线仍近似为线性,但是曲线斜率和开裂前比较相差明显。植筋屈服达到极限荷载，或者结构胶层发生破坏，达到极限承载力，曲线斜率急剧变小，滑移急剧增加，滑移量在一定范围内保持稳定或者上升的趋势，具有较好的残余粘结力。当焊接位置距离胶层0mm时，胶层受到温度影响比较明显,滑移量比较大,极限承载力有很大的降低;当焊接位置为100mm和200mm 时，植筋的承载力和滑移量相差不大,拉拔力一滑移量曲线比较接近。

 

植筋滑移量比较

植筋滑移量的大小是植筋锚固性能的一个重要指标。保证小的滑移量是锚固良好的基本条件,也是判断植筋破坏的标志。

锚固深度的影响:锚固深度的增加在相同焊接位置时可以减少最终的滑移量;在焊接温度的作用下，尤其是近距离焊接,锚固深度的增加不能减少初始滑移量;由于钢筋的导热性能，焊接温度对植筋胶层上层部分的性能有明显的削弱作用,这在锚固深度比较大的植筋构件中更为明显。

不同焊接位置对P-s曲线的影响:焊接位置距离结构胶层越近，P-s曲线的初始斜率越小,即粘结刚度越小，极限荷载越小,滑移量越大;由于焊接的温度作用,在结构胶层上部产生的影响，增加锚固长度减弱焊接温度对植筋性能的影响;焊接位置到结构胶层表面距离小于100mm，锚固长度的增加对滑移量的增加没有明显作用。

钢筋直径的影响:钢筋直径越大,在受到相同焊接温度影响时，滑移量减小,极限荷载的减少速度增加;随着钢筋直径的增加，P-s曲线的初始斜率变大，即为初始粘结刚度随着钢筋直径的增加而变大。

通过以上分析，可以得到以下主要结论：

(l)通过拉拔试验，对两种钢筋(?12和?16)采用了三种锚固长度(7D10D和15D,D为钢筋直径),在三种不同的焊接位置(测得距离落弧点分别为0mm 100mm和200mm)焊接。结果表明，焊接位置距离为0mm时，滑移量都很大，极限承载力受到极大影响。随着锚固长度的增加，植筋的滑移量逐渐减少;当焊接位置大于100mm时，焊接温度对初始滑移有明显影响，但是对极限承载力和滑移总量影响较小。焊接位置距离为200mm 时,焊接温度对植筋的影响不明显。

(2) 施工建议:锚固长度过小直接影响到极限承载力，增大植筋的滑移量,所以,植筋的锚固深度必须符合设计的要求;适当地增加锚固深度有利于植筋极限承载力的提高。但是为了防止初始滑移量的增大,在植筋中焊接位置距离植筋胶层应大干200mm,或者采取适当的降温措施。

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