吊釘抗拔錨固性能試驗研究及有限元分析

常世濤，孫波，魏樹浩

（北京市燕通建筑構件有限公司）

1 引言

預埋吊釘因其方便操作而受到廣泛應用，然而目前國內沒有對此類吊裝配件的設計原則給予直接規定，對吊裝配件的機理性研究相對較少。國內設計及分析大多根據《混凝土結構后錨固技術規程》JGJ145-2013[1]中錨栓的計算方法，但在結構形式、尺寸以及施工方法上存在一定的差異[2]。吊裝現場大多根據工程經驗，以此會給工程施工帶來部分隱患。本文對預埋在混凝土中的吊釘力學性能進行了試驗研究，在此基礎上，建立了相應的有限元分析模型，對預埋吊釘受力性能進行了分析。

2 試驗設計

2.1 試件設計

試驗共設計4個試件，置于4個混凝土板之上。其布置如圖1a所示。吊釘高度為170mm，直徑為14mm，頂部直徑為25mm，底部直徑為34mm，鋼材采用S355J0基材（詳細尺寸如圖1b所示）。混凝土板尺寸為700mm×700mm×250mm，底部單層雙向鋼筋12＠150mm，鋼筋強度等級為HRB400，保護層厚度30mm，混凝土強度為C40，吊釘埋深為140mm和100mm，試件主要參數見表1所示。

表1 試件主要參數

圖1 吊釘尺寸及試件尺寸圖

C40混凝土中水泥采用普通硅酸鹽水泥，強度等級43MPa，粗骨料類型碎石，細骨料采用中砂，砂率為0.31，水灰比為0.39，設計配合比為m水：m水泥：m砂：m石子=0.39:1:1.29:2.88。在澆筑混凝土時，留置1組混凝土標準試塊，并進行同條件養護。測得混凝土立方體抗壓強度平均值分別為48.2MPa。采用標準試驗方法針對吊釘鋼材進行拉伸試驗，鋼材的屈服強度為429MPa、抗拉強度556MPa，延伸率為29%。

2.2 加載方案

試驗加載采用自平衡裝置。加載裝置采用ZY型錨桿拉力機加載，加載設備量程為300kN。……