基于新型无孔灌浆套筒连接的混凝土梁-柱节点试验研究

常虹; 袁艺; 徐达; 马仁伟; 黄贤志

doi:10.3724/j.gyjzG25030506

基于新型无孔灌浆套筒连接的混凝土梁-柱节点试验研究

doi: 10.3724/j.gyjzG25030506

1. 中国矿业大学力学与土木工程学院, 江苏徐州 221116;
2. 徐州工程学院土木工程学院, 江苏徐州 221423

详细信息

作者简介:
常虹，博士，副教授，主要从事采动区建筑物加固与保护、智能建造等方面的研究。

计量
- 文章访问数: 23
- HTML全文浏览量: 7
- PDF下载量: 1
- 被引次数: 0
出版历程
- 收稿日期: 2025-03-05
- 网络出版日期: 2026-11-06

Experimental Research on Concrete Beam-Column Joints Using a Novel Non-Porous Grouting Sleeve Connection

1. School of Mechanics & Civil Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116, China;
2. College of Civil Engineering, Xuzhou University of Technology, Xuzhou 221423, China

摘要

摘要: 装配式混凝土结构具有效益高、易施工、节能环保等优势，在现代社会中被大量采用。目前，装配式混凝土结构中的梁、柱多采用灌浆套筒进行连接。然而，经典灌浆套筒构造形式易出现灌浆不密实、灌浆料堵塞出浆口等问题，进而导致整体结构抗震性能的下降。因此，提出了一种新型无孔灌浆套筒连接构造。首先，通过拉拔试验研究了无孔灌浆套筒连接件的力学性能，试验结果表明新型无孔灌浆套筒满足节点使用要求。然后，对使用新型灌浆套筒连接的装配式混凝土梁-柱节点与现浇混凝土节点进行了试验分析，对比研究了两种节点的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、延性、累积耗能能力及应力发展。研究表明，装配式节点的抗震性能与现浇式节点基本一致，说明新型灌浆套筒节点在满足力学性能要求的前提下简化了施工步骤，降低了节点次品率。
- 灌浆套筒 /
- 梁柱节点 /
- 抗震性能 /
- 拉拔试验 /
- 低周往复试验
Abstract: With its advantages of high efficiency， ease of construction， energy savings， and environmental benefits， prefabricated concrete structures have become increasingly prevalent in modern construction. Currently， beam-column connections in such structures are predominantly achieved using grouting sleeves. However， traditional grouting sleeve methods are often associated with issues such as insufficient grout compactness and blockage， which can compromise the seismic performance of the overall structure. In response to these challenges， this study introduces a novel non-porous grouting sleeve connection. The mechanical properties of this novel connection were assessed through pull-out tests， which confirmed that the non-porous grouting sleeve met the required standards for structural joints. Further， a comparative experimental analysis was conducted on both the assembled concrete beam-column joints using the novel grouting sleeve and cast-in-place concrete joints. This analysis examined various performance metrics， including damage modes， hysteresis curves， skeleton curves， ductility， cumulative energy dissipation capacity， and stress development. The results demonstrate that the seismic performance of the prefabricated joints with the novel grouting sleeve is comparable to that of the cast-in-place joints. This indicates that the connection using a novel grouting sleeve not only simplifies construction procedures but also reduces the incidence of joint defects while meeting the required mechanical property criteria.
- grouting sleeve /
- beam-column joint /
- seismic performance /
- pull-out test /
- quasi-static test

HTML全文

参考文献(24)

[1]	刘良林，肖建庄. 钢筋套筒灌浆连接研究进展[J]. 建筑结构学报，2023，44（1）：235-247.
[2]	赵军，杜彦兵，朱万旭，等. 灌浆套筒连接构件的有限元分析[J]. 混凝土，2019，10（35）：150-154.
[3]	LIU Y H，XU N，ZHAO S C，et al. Proposal and experimental verification of enhancement method for half-grouted sleeve connection quality[J]. Construction and Building Materials，2024，416：135161.
[4]	周文轩. 钢筋套筒灌浆连接受拉性能数值模拟[J]. 华南地震，2022，42（1）：127-132.
[5]	许雷. 装配式建筑灌浆套筒接头缺陷的力学性能研究[C]// 工业建筑学术交流会论文集（中册）. 北京：2022.
[6]	FAN W，SU H X，HE Y B，et al. Experimental investigation on UHPC-based gravity-type half grouted sleeve connections under tensile and cyclic loadings[J]. Journal of Building Engineering，2022，61：105284.
[7]	QU X S，XIE Y N，SUN Y B，et al. Study of mechanical properties of grouting defective sleeve[J]. Structures，2023，48：1128-1140.
[8]	LING J H，RAHMAN A B ABD，IBRAHIM I S，et al. Tensile capacity of grouted splice sleeves[J]. Engineering Structures，2016，111：285-296.
[9]	闫轶夫. 装配式建筑干式灌浆套筒试验研究[D]. 西安：西安科技大学，2019.
[10]	LI Y B，ZHANG L C，ZHANG Q G，et al. Anchorage behavior of grouting sleeves under uniaxial and cyclic loading-A comparative study of the internal structure of sleeves[J]. Journal of Building Engineering，2022，49：104057.
[11]	曹思琦，周雁玲，刘嘉琪，等. 预制装配式混凝土梁柱节点连接类型及研究现状[J]. 山西建筑，2020，46（14）：32-34.
[12]	CHOI H K，CHOI Y C，CHOI C S. Development and testing of precast concrete beam-to-column connections[J]. Engineering Structures，2013，56：1820-1835.
[13]	鲜艾珂. 基于ABAQUS的钢筋套筒灌浆连接力学性能研究[D]. 沈阳：沈阳建筑大学，2017.
[14]	高向玲，徐龙标，李杰，等. 装配式混凝土梁柱节点试验及受力性能分析[J]. 华中科技大学学报（自然科学版），2016，44（10）：47-52.
[15]	罗小勇，龙昊，曹琨鹏. 灌浆套筒连接装配式梁柱节点精细有限元模型[J]. 哈尔滨工程大学学报，2021，42（5）：641-648.
[16]	邢国华，王志萌，秦拥军，等. 新型装配式混凝土框架节点抗震性能试验研究[J]. 土木工程学报，2023，56（2）：23-33.
[17]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 钢筋套筒灌浆连接应用技术规程：JGJ 355—2015[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2016.
[18]	戴濛濛. 预压装配式混凝土框架结构半刚性节点刚度退化研究[D]. 合肥：合肥工业大学，2019.
[19]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 建筑抗震试验规程：JGJ/T 101—2015[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2016.
[20]	张锡成，邱智豪，胡成明，等. 位移放大型转动摩擦阻尼器力学性能试验研究[J]. 工程力学，2025，42（12）：107-116.
[21]	王卫锋，董志良，杨展鹏，等. 承插式UHPC连接装配桥墩节点力学性能研究[J]. 低温建筑技术，2023，45（3）：72-75.
[22]	MOU B，ZHOU W Q，QIAO Q Y，et al. Column base joint made with ultrahigh-strength steel bars and steel tubular：an experimental study[J]. Engineering Structures，2021，228（2）：111483.
[23]	陈庆军，蔡健，杨平，等. 节点区柱钢管不贯通式钢管混凝土柱-梁节点抗震性能[J]. 土木工程学报，2009，42（12）：33-42.
[24]	王志滨，黄书恬，彭桂瀚，等. 内置型钢圆形截面不锈钢管混凝土柱滞回性能研究[J]. 建筑结构学报，2024，45（12）：97-110.