在已硬化的混凝土基材上钻孔,将锚栓或钢筋埋置于孔洞中,利用机械键锁力或粘结力使新增构件与基材有效连接并传递荷载的连接技术称为后锚固技术。锚栓按锚固原理不同,分为膨胀型锚栓、扩底型锚栓和化学锚栓。
近年来,随着既有建筑改造的大量开展、结构加固工程逐年增多,作为工程加固中常用的混凝土结构后锚固连接技术得到较快的发展,其工程应用越来越多。美国规范 ACI318 附录 D 中对膨胀型锚栓、化学锚栓、扩底型锚栓在结构中受拉锚固连接没有限制,锚栓在地震区使用需达到 ACI355 测试认证。《混凝土结构加固设计规范》GB50367 中规定,在考虑地震作用的结构中严禁采用膨胀型锚栓作为承重构件的连接件。《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004 规定,膨胀型锚栓和扩孔型锚栓不得用于受拉、边缘受剪、拉剪复合受力的结构构件及生命线工程非结构构件的后锚固连接。国内外相关规范对于锚栓在抗震设防区的应用有明显不同。
针对膨胀型锚栓、扩底型锚栓、化学锚栓进
行了静力荷载及动力荷载抗拉试验,得到锚栓发生破坏时的极限承载力、破坏形式以及荷载 - 位移曲线等试验结果。综合分析试验结果提出以下建议:
( 1) 膨胀型锚栓在动力荷载作用下性能不稳
定,可能发生穿出破坏,承载力降低。因此,建议膨胀型锚栓在地震设防区不宜使用,或地震作用下锚固承载力降低系数取较小值。
( 2) 普通化学锚栓在动力荷载作用下破坏形式多样,发生混合破坏时,极限承载力降低幅度较大。因此,建议普通化学锚栓在地震设防区不宜使用,或地震作用下发生混合破坏时,锚固承载力降低系数取较小值。
( 3) 扩底型锚栓经过动力加载试验后,锚栓发生混凝土锥体破坏,其动力抗拉极限承载力相比静力承载力基本没有变化,建议扩底型锚栓在地震设防区可以使用。鉴于扩底型锚栓动力加载后的变形荷载相比静力加载极限荷载降低了 15% ,从锚栓承载力设计安全角度考虑,扩底型锚栓在地震作用下锚固承载力降低系数取 0. 8