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近年来,科学技术的发展和不断创新,极大地推动了建筑业的迅猛发展,在施工现场进行房屋组装,彻底改变了传统落后的房屋施工做法。随着建筑工业化的发展,各国把建筑部件工厂预制化和施工装配化,作为住宅产业现代化的重要标致。装配式建筑的发展将促进建筑领域生产方式的巨大变革。降低能耗、保护生态与环境,使用新材料、应用新工艺,提高工程质量、提高工效,减少污染和浪费、减少现场作业,实现文明施工是当前技术进步的重要标志。加强关键技术创新和系统体系集成,实现房屋建筑的产业化、多样化、工业化,将是新世纪建筑业的发展趋势。在装配式建筑中,预制件之间的连接主要是通过套筒灌浆将钢筋连接起来,形成整体,共同抵抗外界的各种不利荷载。由于预制梁和预制柱是在工厂生产的,质量容易保证:相比之下,各构件的连接处显得有些薄弱,会产生“强柱强梁弱节点”的不利结构。节点破坏是装配式建筑在地震中破坏主要形式之一。可见在装配式建筑中,钢筋套筒灌浆连接起着决定性的作用。本课题在国家科学自然基金项目(No.51278312)的大力支持下,采用ABAQUS有限元软件对钢筋套筒灌浆连接的静力响应进行了详细的有限元数值模拟研究。主要研究内容包括:(1)从混凝土大直径受力钢筋的连接角度,总结了受力钢筋的几种连接方法以及连接方式优缺点。(2)根据钢筋套筒灌浆连接的实际构造,对钢筋套筒灌浆连接建立在轴向静力荷载作用下的数值模型。研究结果表明:在钢筋和套筒之间荷载传递的主要方式是通过灌浆料形成的“灯伞状”的环形受压斜柱进行荷载传递。(3)在上述钢筋套筒灌浆连接有限元模型的基础上,通过改变灌浆料与套筒之间的摩擦系数(套筒内表面的粗糙程度)研究其对套筒连接钢筋构件力学性能的影响。研究表明:套筒与灌浆料之间的摩擦系数对套筒连接钢筋构件力学性能和约束能力几乎没有影响。(4)通过改变套筒肋间距这一参数,研究结果表明:当套筒内肋间距在28mm~14mm范围内时,灌浆料能够有效地在钢筋与套筒之间传递荷载。当套筒内肋间距过大时,灌浆料受力不均匀,局部区域灌浆料的最大第三主应力远远超出灌浆料抗压强度;当套筒内肋间距过小时,灌浆料通过剪切力的作用在钢筋与套筒之间传递荷载,灌浆料易发生剪切破坏,甚至将钢筋从套筒内拔出。(5)建立套筒肋间距为14mmm的钢筋套筒灌浆连接数值模型,研究灌浆料轴向抗压强度这一因素对钢筋套筒灌浆连接性能的影响。研究结果表明:随着灌浆料轴心抗压强的增加,灌浆料对钢筋的约束程度逐渐增大,钢筋位移和灌浆料最大第三主应力也逐渐减小。