0 引 言

近年来随着我国城镇化进程的不断加速,现代建筑安装工程技术也得到快速发展,其中钢筋混凝土结构表面预埋件的安装锚固技术应用愈加普遍。国内建筑工程中常见应用的预埋锚固方式可分为钢板式、型钢式、钢管式和群组螺栓式等多种预埋方式。其中,预埋件的制作安装比较复杂,且数量多、规格杂、安装位置要求高,成为施工技术中的难点;而预埋件的安装质量又直接影响整个工程的美观,也是影响工程中电气设备的便捷安装、安全运行及使用寿命的重要因素[1-3]。

热轧带齿锚固钢槽正是为了解决上述技术难点而开发的一种新型锚固技术产品,其结合匹配的带齿螺栓以及配件,构成了一种可靠的形状配合式固定预埋连接系统,即使沿锚固钢槽纵向承受较大荷载也不会发生滑移。可用于连接建筑幕墙元件的顶板或前立面、在隧道中安装悬链或高架电缆、信号设备、照明和通风设备、在砖混电梯竖井中安装导轨、电梯门及其他部件,具有易安装、可调节、耐疲劳、高普适性等优点[4],广泛应用于国内外大型工程,如深圳来福士广场、南京世界贸易中心、新加坡滨海湾金沙度假村酒店、沪昆线、西班牙马德里萨巴大楼等。但国内外对该类锚固技术的机理研究尚不深入,郑圆圆、刘祖华[5]对预埋槽钢进行抗震试验研究,先进行低周反复加载试验、再进行静力加载试验,结果表明,槽钢经历设计荷载下低周反复加载试验后不影响其工作性能。

MMM的抗污染能力通过牛血清蛋白和卵清蛋白通量恢复率(BSA/OVA FRR%)评估。将定量的牛血清蛋白固体直接溶解在去离子水中配制成 0.5 g·L-1的BSA水溶液，其pH值为7。卵清蛋白固体直接溶解在 0.9% 的氯化钠溶液中配制成 0.5 g·L-1的OVA盐溶液通。通量恢复率是恢复通量(Jr)与纯水通量(Jw)的比值，通量恢复率值越高表示复合膜的清洗效果越好，实验结果如图6(a)以及表3所示。

本文主要对某三种型号规格的热轧带齿锚固钢槽预埋试件直接进行静力加载试验;加载方式采用长钢槽试件模拟实际工作状态;预埋试件的结构也采用钢筋混凝土而非素混凝土,真实模拟其承载锚固状态。通过试验结果分析,对其破坏形式进行了深入地机理分析,以期探寻带齿锚固钢槽的承载力性能,提出改善性能的措施。

1 试验概况

1.1 试件设计

选取三种型号规格的热轧带齿锚固钢槽,以及与之相匹配的带齿T型螺栓紧固件作为试验试件,该试件参数和示意详见表1和图1,钢槽屈服强度为460 MPa,抗拉强度为474 MPa。将钢槽按要求预埋在钢筋混凝土墙体内(图2)。钢筋混凝土墙体配筋及所用材料参数详见图2和表2。为了方便试验加载和增加墙体刚度,设计了扶壁式翼墙和底板(图3)。在钢槽每根锚腿两个侧面的中间位置粘贴应变片,在钢槽槽体下表面每两根锚腿的中间位置粘贴应变片,以期测得不同荷载工况下钢槽的受力及变形特征。

1.2 加载制度和加载方法

在完成试件安装、混凝土墙体浇筑和养护后,按合适的扭矩值拧紧带齿T型螺栓,其扭矩值依据高强度螺栓及螺母施工最大扭矩推荐值选用;然后进行静力加载试验,其加载工况共有两种,即进行沿纵向剪切承载力和垂向拉拔承载力试验。各种加载工况的荷载方式、作用点和方向详见表3和图3。

表1 试件规格参数

 

Table 1 Specimen specification parameters

  

试件号带齿锚固钢槽规格带齿T型螺栓规格L/mms/mmH/mmB/mmh/mmw/mmt/mm齿距/mmb/mmd/mm1#1070250200644426.05451.0202#1070250180533422.54341.6203#1070250170382318.03228.916

  

图1 试件示意图Fig.1 Specimen schematic diagram

  

图2 钢筋混凝土墙体配筋图(单位:mm)Fig.2 Reinforcement diagram of reinforced concrete wall with the channels (Unit:mm)

表2 墙体材料参数

 

Table 2 Material parameters of RC wall

  

材料类别强度等级备注混凝土C40墙体、底板钢筋HRB335箍筋HRB400墙体、底板HRB500吊扣〛

表3 各加载工况的荷载方式

 

Table 3 Load modes under different load cases

  

工况荷载方式试件数量1剪切荷载,作用在钢槽端部上方第一个与第二个锚腿中间位置处沿钢槽的纵向3个2拉拔荷载,作用在钢槽端部上方第三个与第四个锚腿中心位置处沿钢槽的垂向3个

  

图3 试件加载示意图Fig.3 Schematic diagram of specimen loading

每种加载工况的加载步骤均为:①预加载至20 kN,再卸载至0 kN;②正式加载,从0 kN开始连续、均匀、缓慢一直加载至试件破坏。预加载的目的是检查仪器仪表安装质量和试件及装置在承受较小荷载受力时的状态满足要求。

7.牛腺病毒病。40℃以上高热稽留，食欲减少，腹泻，粪便带血及黏膜块，眼鼻分泌物增多，咳嗽，呼吸次数增加，引起出生犊牛的肺炎及肠炎，可致母畜流产，重者死亡。

静力加载试验采用千斤顶进行单调静力加载,通过千斤顶、螺杆、套筒、连接件、钢横梁和T型螺栓,将沿纵向剪切荷载和垂向拉拔荷载作用到带齿锚固钢槽指定的加载位置上。沿纵向剪切加载和垂向拉拔加载试验详见图4和图5。

  

图4 剪切加载示意Fig.4 Schematic diagram of shear loading

  

图5 拉拔加载示意Fig.5 Schematic diagram of pull loading

1.3 测试方法

(1) 在工况1下,三种不同型号的试件在纵向剪切荷载未达到约20 kN时,T型螺栓未发生相应的剪切位移,这是因为带齿T型螺栓的预紧力一开始限制了剪切滑移的发展,T型螺栓与带齿锚固钢槽卷边内侧的咬合、摩擦作用使得剪切位移很小;随着剪切荷载增大,剪切位移出现增长,两者呈现一定的线性关系。在达到极限承载力后,咬合作用失效,荷载迅速下降。结果表明,锯齿的尺寸效应增加了钢槽槽体的韧性,规格尺寸较小的试件能较好地保持剪切能力(曲线中咬合失效后的强化阶段)。

此处(x,y)表示口径面在200×200的网格划分下每一个网格点，t(n)表示口径面划分的第n个圆环到口径面中心的距离，α(n)表示口径面划分的第n个圆环上优化后的相位，ρ(x,y)表示点(x,y)距离口径面中心的距离。

定向越野运动不但考验学生的身体素质，对其综合能力也是一种考验。如，在开展定向越野运动时，首先，教师可多设定几条不同路线，并在不同路线上设置多个不同的目标，路线的选择与最终的成绩相关联，在这个思考、分析和选择的过程中，学生的综合能力也会得到相应的锻炼与提高。其次，教师可在地图上设置一些陷阱目标，从而锻炼学生的分析能力、选择能力和决断能力，这对学生未来的发展具有积极意义。

2 试验结果及分析

2.1 试验结果

在单调静力加载过程中,所有样品试件都发生了程度不一的破坏,并且可观测各个样品试件的破坏模式、极限破坏荷载以及相应的破坏位移。

推荐理由:千万读者追捧公号《江湖夜雨不熄灯》首次结集出版，八十篇暖心文章写给所有怀揣梦想、不甘平凡的年轻人。这里有读过的武侠、追过的偶像、爱过的人；也有职场里的规则与暗流、感情中的围城与逃脱。本书暗合了文脉流长的传统，有流动的音乐性，有跳跃的故事性，有鲜明的个人化，细细读来，文本之美，跃然纸上。

表4 试验结果汇总

 

Table 4 Summary of test results

  

工况1纵向剪切加载,作用在钢槽端部上方第一个与第二个锚腿中间位置处沿钢槽的纵向试件极限剪切力/kN相应剪切位移/mm破坏形式1#100.304.69钢槽卷边齿磨平2#103.483.64钢槽卷边齿磨平3#57.274.77钢槽卷边齿磨平工况2拉拔加载,作用在钢槽端部上方第三个与第四个锚腿中心位置处沿钢槽的垂向试件极限拉拔力/kN相应拉拔位移/mm破坏形式1#174.0910.74钢槽卷边咬边2#110.1512.94钢槽卷边咬边3#53.487.36钢槽卷边咬边

工况1的三种型号规格试件(1#、2#、3#试件)的破坏形式都是带齿锚固钢槽卷边内侧的锯齿被T型螺栓剪切磨平,钢槽卷边外侧表面在滑移范围内有明显的摩擦起皮现象,使得T型螺栓和钢槽内侧接触位置的咬合、摩擦作用大大削弱,从而咬合失效,突然发生滑移,同时T型螺栓垫圈发生程度不一的变形,如图6所示。

同时,在本试验中,用应变片S1～S14测量带齿锚固钢槽槽体和锚腿在加载过程中的应变反应。上述测点布置详见图3。

(2) 在工况2作用下,随着拉拔荷载的逐渐增加,三种型号试件相应的拉拔位移表现出显著地快慢不一的变化,钢槽卷边出现了均匀、缓慢的刚度退化现象。这是因为三种锚固钢槽壁厚的影响导致其刚度不同。达到极限承载力后,各试件的承载能力出现缓慢下降,随之钢槽槽体出现起拱变形,钢槽周边混凝土大范围开裂、剥落。

  

图6 工况1各试件破坏情况Fig.6 Failure modes under load case 1

工况2的三种型号规格试件(1#、2#、3#试件)的破坏形式都是T型螺栓将带齿锚固钢槽卷边咬出一个缺口,T型螺栓再从此缺口处被拔出,槽体卷边发生咬边破坏(呈外翻状),T型螺栓作用点处钢槽沿受力方向起拱变形明显,使得钢槽两侧混凝土大范围开裂、剥落(图7)。

  

图7 工况2各试件破坏情况Fig.7 Failure modes under load case 2

2.2 钢槽承载力性能分析

根据承载力试验数据,绘制出三种型号规格试件(1#、2#、3#试件)分别在工况1和工况2作用下的荷载-位移曲线。图8是工况1各个试件在纵向剪切荷载作用下的荷载-位移曲线,图9是工况2各个试件在拉拔荷载作用下的荷载-位移曲线。

  

图8 工况1试件荷载-位移曲线Fig.8 Load-deformation curve under load case 1

  

图9 工况2试件荷载-位移曲线Fig.9 Load-deformation curve under load case 2

对比分析三种不同型号规格试件(试件1#、2#、3#)在工况1和工况2作用下的荷载-位移曲线,可以发现:

在沿纵向剪切加载和垂向拉拔加载时,用1个量程为300 kN的荷载传感器(BLR-1-30t)测量千斤顶施加的剪切荷载和拉拔荷载;用1个量程为100 mm的位移传感器(NS-WY02)测量带齿T型螺栓沿剪切荷载作用方向的剪切位移D1;用2个量程为100 mm的位移传感器(NS-WY02)同时测量带齿T型螺栓沿拉拔荷载作用方向的拉拔位移D2。

国际市场：国际氮肥价格小幅回调，印度招标提前截标，MMTC购买40多万吨中国尿素；10月22日巴基斯坦TCP发布招标，孟加拉国计划发布新的尿素招标，尿素需求仍旺盛。国际磷肥价格稳中回落，中国二铵出口意向价下滑至FOB 410美元/吨左右，企业零星接单。国际钾肥价格持续上扬，亚洲地区潜在需求即将启动，马来西亚、印尼种植园标准氯化钾将于近期招标。

带齿锚固钢槽承载力性能试验结果汇总详见表4。

(3) 此类特殊型面产品的极限承载力试验值,规格尺寸最大的试件1#为100.30 kN,试件2#为103.48 kN,试件3#为53.48 kN。考虑安全系数取2.0,则在混凝土强度及配筋方式与本文试件设计相同时,正常使用状态下荷载限值,试件1#为50.00 kN,试件2#为50.00 kN,试件3#为25.00 kN。

1) 评价矩阵的建立.根据确定的安全管理测度，邀请p个专家对指标Aij进行打分，从而建立评价矩阵Di=[dijk]s×p.

(4) 试件2#相较于试件1#和试件3#在静力加载试验中表现出较好的工作性能。这是因为试件1#尺寸最大,表现出较严重的脆性破坏;试件3#尺寸最小,出现刚度不足、承载能力不足的现象;唯独尺寸适中的试件2#与墙体锚固工作稳定,表现出较好的延性和承载能力。因此,在实际工程应用中宜根据混凝土强度及配筋方式,配置合适规格尺寸的钢槽锚固件,以实现合理承载能力的同时,确保其极限状态下的良好性能。

2.3 钢槽应变分析

图10-图13为工况1和工况2各型号试件槽体与锚腿处峰值应变随距离原点位置远近的变化规律。图中以钢槽第1个锚腿所在位置为坐标原点,从钢槽左端指向右端为正方向,以此来表达在荷载作用下距离作用点不同位置的受力情况。峰值应变由同一部位(槽体或锚腿)的不同位置测点的绝对值的最大值取得,反映的是预埋在钢筋混凝土墙体内槽体和锚腿的受力后内力及变形分布状态,对于在实际工程应用中具有一定的参考价值。

屋里屋外到处都是碎纸片，像电影电视里逃亡前的画面。连垃圾桶都搬走了，院子里空荡荡的，只有无花果突兀地立在中间。南菜的日子，都留在无花果身上了。

  

图10 工况1试件槽体应变Fig.10 Strain of tank under load case 1

  

图11 工况1试件锚腿应变Fig.11 Strain of anchor leg under load case 1

  

图12 工况2试件槽体应变Fig.12 Strain of tank under load case 2

观察上述应变分布曲线,可以发现:

(1) 在纵向剪切荷载作用下,槽体和锚腿处的峰值应变随着距离作用点位置的增大而先增大再减小,其中距离加载点两个锚腿处的槽体应变峰值与最大峰值应变相比较小,锚腿应变峰值则更小。

(2) 在垂向拉拔荷载作用下,在荷载作用点处的槽体和锚腿应变最大,然后向两边远端迅速递减。无论槽体或是锚腿,距离拉拔荷载作用点一个半锚腿间距处的峰值应变均接近于0 με。

  

图13 工况2试件锚腿应变Fig.13 Strain of anchor leg under load case 2

(1) 在纵向剪切荷载作用下,带齿T型螺栓的预紧力使得螺栓头与钢槽卷边内侧的咬合作用增大,螺栓存在初始滑移荷载。随着纵向剪切力逐渐增大直至超过初始滑移荷载而咬合失效,螺栓开始发生滑移。当剪切荷载增大至一定程度时,钢槽卷边内侧的齿和螺栓头的齿被剪切磨平,荷载急速下降,滑移持续增大,但仍可承受一定的荷载,并随着新的齿受力、磨平出现承载力强化阶段,直至螺栓出现松动一直滑移到钢槽端部。

2.4 试件破坏机理与改善性能的措施

试验结果表明,三种型号规格的试件在工况1、工况2下破坏形式一致。工况1在纵向剪切加载下发生钢槽卷边齿磨平以及工况2在垂向拉拔加载下发生钢槽卷边咬边,这两种工况下的破坏形式与既有研究的钢槽破坏形式基本类似。两种工况下的破坏机理如下:

(3) 钢槽屈服应变为2 233 με。除工况2拉拔荷载作用点处钢槽起拱屈服破坏之外,其他位置处的峰值应变最大的仅为屈服应变的54.0%;在工况1中,在T型螺栓出现剪切滑移之后,槽体和锚腿的应变也非常小,仍保持着良好的弹性性能。

(2) 在垂向拉拔荷载作用下,一方面,由于钢槽卷边壁厚不足,导致槽体刚度不足以抵抗T型螺栓的拉拔力;另一方面,由于该钢槽配套的T型螺栓头形状是平行四边形,与钢槽卷边内侧接触面积较小,导致接触区域的局部应力很大,超过钢槽材料剪切强度,最终发生钢槽卷边咬边破坏。

普洱茶产业的壮大需要将普洱茶目前自然摆放的陈化过程发展成为一道专业的加工工艺，关于普洱茶专业仓储醇化工艺的相关研究对未来普洱茶产业的提升意义重大。从上述国内普洱茶仓储贮藏和普洱茶陈化工艺的研究现状来看，普洱茶在不同的环境条件下进行一定时间内的醇化贮藏，普洱茶的品质将产生很大的变化，所以寻找既能加快普洱茶醇化速度，又能提高醇化品质的方式或方法是普洱茶专业仓储醇化研究的根本目的。目前云南省已有多家分别位于昆明、临沧、元阳等地的专业普洱茶仓储企业开展了相关醇化研究。

根据对上述破坏形式机理的分析,提出改善带齿锚固钢槽承载力性能的措施如下:

(1) 钢槽卷边内侧的齿距与螺栓头的齿距比较适中时(本试验中极限剪切力最大的型号齿距3 mm),承载力性能最佳。

(2) 优化设计钢槽锚腿间距s、带肋锚腿表面肋高以及锚腿长度H。

(3) 钢槽锚腿在设计安装时应尽可能地靠近结构内部受力钢筋,使得锚腿处混凝土与钢筋共同受力,改善钢槽锚固性能。

3 结 论

本文开展了三种型号的带齿锚固钢槽极限承载力性能试验,通过分析试验现象和数据,可以得到以下结论:

(1) 在单调静力加载过程中,获得了三种型号规格样品试件的破坏模式、极限破坏荷载以及相应的破坏位移。此类特殊型面产品的极限承载力试验值,规格尺寸最大的试件1#为100.30 kN,试件2#为103.48 kN,试件3#为53.48 kN。考虑安全系数取2.0,则在混凝土强度及配筋方式与本文试件设计相同时,正常使用状态下限值,试件1#为50.00 kN,试件2#为50.00 kN,试件3#为25.00 kN。

(2) 在工况1和工况2试验中,三种不同型号的试件均未出现粘结锚固破坏,而是出现钢槽卷边齿被剪切磨平和钢槽卷边咬边破坏。T型螺栓端头与钢槽卷边接触面积较小是主要原因。建议结合破坏模式对锚固钢槽和T型螺栓尺寸进行优化设计。

(3) 在纵向剪切加载和垂向拉拔加载过程中,随着与受力点的距离增大,钢槽槽体和锚腿的受力明显减小,最远端的预埋锚腿基本不受力,还有较大的富余度。因此,带齿锚固钢槽可在多点锚固荷载作用下表现出良好的工作性能,以充分发挥锚腿与混凝土之间的粘结锚固作用,体现经济性,并改善承载力性能。

(4) 根据试件破坏机理分析,提出一些关键参数,诸如钢槽卷边内侧齿距、螺栓头齿距、钢槽锚腿间距s、带肋锚腿表面肋高、锚腿长度H等。上述关键参数对带齿锚固钢槽承载力性能的影响分析有待于进一步深入研究。

采用SPSS 22.0对数据进行统计学分析。计数资料以相对数进行描述，RxC有序>2的计数效应资料分析采用秩和检验，其它计数资料用卡方检验，用Kaplan-Meier 法进行生存分析，Log-rank检验比较生存曲线差异，P<0.05为差异有统计学意义(双尾)。

参考文献

[1] 李彩红,孙中华,孙冬梅,等.变电站预埋件施工质量控制[J].国网技术学院学报,2017,20(4):32-34.

Li Caihong,Sun Zhonghua,Sun Dongmei,et al.Construction quality control of embedded parts in substation[J].Journal of State Grid Technology College,2017,20(4):32-34.(in Chinese)

[2] Acceptance criteria for anchor channels in concrete elements[S].ICC Evaluation Service,AC232:2012.

[3] Manjola Caro,YaserJemaa,Samir Dirar,et al.Bond performance of deep embedment FRP bars epoxy-bonded into concrete[J].Engineering Structures,2017,147,448-457.

[4] Marek Węglorz.Influence of headed anchor group layout on concrete failure in tension[J].Procedia Engineering,2017,193,242-249.

[5] 郑圆圆,刘祖华,袁苗苗.哈芬预埋槽钢抗震试验研究[J].结构工程师,2013,29(05):132-138.

Zheng Yuanyuan,Liu Zuhua,Yuan Miaomiao.Experimental research on seismic resistance of the halfen cast-in channels[J].Structural Engineers,2013,29(05):132-138.(in Chinese)

[6] 徐淑美,周德源,毕大勇.预埋式槽型锚轨拉拔性能的试验研究[J].结构工程师,2010,26(5):111-116.

Xu Shumei,Zhou Deyuan,Bi Dayong.Test study on tensile behaviour of cast-in channels[J].Structural Engineers,2010,26(5):111-116.(in Chinese)

[7] 姚振纲,刘祖华.建筑结构试验 [M].上海:同济大学出版社,2008.

Yao Zhengang,Liu Zuhua.Architectural structure experimentation[M].Shanghai:Tongji University Press,2008.(in Chinese)

[8] 中华人民共和国住房和城乡建设部.GB/T 50152—2012 混凝土结构试验方法标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.

Ministry of Housing and Urban-rural Development of the People’s Republic of China.GB/T 50152—2012 Standard for test method of concrete structures [S].Beijing:China Architecture and Building Press,2012.(in Chinese)

[9] Britishstandards institution.CEN/TS 1992-4-3:2009 Design of fastenings for use in concrete Part 4-3:Anchor channels [S].Brussels:CEN,2009.

[10] Hot rolled products of structural steels-part 2:Technical delivery conditions for non-alloy structural steels[S].BS EN 10025-2:2004.