肖建莊 劉良林 李建新 周曉明 匡志平 潘鉆峰

（1.同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院，上海200092；2.華潤置地有限公司，深圳518001）

0 引 言

實(shí)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)的可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)今土木工程的關(guān)鍵問題之一［1］。通過設(shè)計(jì)集成化、材料利用高效化、建筑垃圾與現(xiàn)場擾動減量化等形式，混凝土預(yù)制構(gòu)件的使用有助于可持續(xù)發(fā)展［2］。無論是在建筑還是橋梁中，預(yù)制混凝土工程通常需要進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的連接，如墻板與墻板、柱與柱、承臺與橋墩等，來形成完整的結(jié)構(gòu)［3］。自20 世紀(jì)60年代末期余占疏博士發(fā)明套筒以來，套筒灌漿連接已經(jīng)被北美、歐洲和日本等地區(qū)與國家用于連接混凝土預(yù)制構(gòu)件［4］。研究表明［5］，鋼筋采用套筒灌漿連接的裝配式框架節(jié)點(diǎn)與現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)性能相近，可以在實(shí)際中應(yīng)用。含有套筒灌漿連接的預(yù)制構(gòu)件被設(shè)計(jì)成受彎破壞，從而在被連接鋼筋中形成很高的拉應(yīng)力，因此套筒灌漿連接一般都是進(jìn)行單向受拉荷載作用下的性能試驗(yàn)與評價(jià)［6］。為了確保荷載傳遞時被連接鋼筋的連續(xù)性，套筒灌漿連接需要將作為黏結(jié)劑的無收縮灌漿料注入套筒［6-7］。當(dāng)前相鄰構(gòu)件的鋼筋連接中使用的套筒，如NMB、萊頓鎖、美國德信公司的機(jī)械鎖等，都是專利產(chǎn)品［3］。針對這些套筒形成的連接引入周期長、成本及對中精度要求高等，Ling 等［8］建議將普通套筒應(yīng)用于鋼筋連接?；诖?，本文首先對套筒灌漿連接的基本要求進(jìn)行總結(jié)，再研究普通套筒形成的套筒灌漿連接在受拉時的性能，包括受拉破壞機(jī)理、承載力分析與試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證等，探討該連接受拉性能與設(shè)計(jì)理論的可行性。

1 套筒灌漿連接組成與基本要求

鋼筋套筒灌漿連接是指在金屬套筒中插入單根帶肋鋼筋并注入灌漿料拌合物，通過拌合物硬化形成整體并傳力的鋼筋對接連接，簡稱套筒灌漿連接［9］。由此可以看出，套筒灌漿連接主要由套筒、灌漿料、鋼筋等三部分組成。根據(jù)國內(nèi)外學(xué)者的研究成果，對套筒灌漿連接的基本要求進(jìn)行總結(jié)如下。

1.1 連接

成功的套筒灌漿連接是指被連接鋼筋發(fā)生套筒外斷裂［2］。各國規(guī)范對連接接頭的受力性能做出了規(guī)定:如美國建筑結(jié)構(gòu)混凝土規(guī)范要求與條文說明（ACI-318）要求［10］連接的鋼筋傳遞的拉、壓應(yīng)力不低于規(guī)范規(guī)定的鋼筋屈服強(qiáng)度的125%；英國結(jié)構(gòu)用混凝土的施工與設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)規(guī)程（BS8110）［11］要求連接達(dá)到極限時鋼筋的應(yīng)力應(yīng)該等于規(guī)范規(guī)定屈服強(qiáng)度的140%；我國的《鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JGJ 355—2015）（以下簡稱:規(guī)程JGJ 355—2015）［9］要求接頭的抗拉強(qiáng)度不小于鋼筋的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，且破壞時應(yīng)斷于接頭外鋼筋；《鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程》（JGJ 107—2010）要求［12］連接的Ⅰ與Ⅱ、Ⅲ級接頭實(shí)測抗拉強(qiáng)度不低于被連接鋼筋極限抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、1.25倍鋼筋屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。國外一般以ACI-318［10］的要求為主要依據(jù)，國內(nèi)以規(guī)程 JGJ 355—2015［9］、JGJ 107—2010［12］的要求為主要依據(jù)。

1.2 套筒

灌漿套筒包括全灌漿套筒與半灌漿套筒兩種，通常采用鑄造工藝或機(jī)械加工工藝制造，鑄造宜采用球墨鑄鐵，機(jī)械加工宜選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金高強(qiáng)結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼或其他經(jīng)過接頭型式檢驗(yàn)確定符合要求的鋼材［13］。在本文中所指普通套筒為通過機(jī)械加工工藝制造、外表光滑、內(nèi)部無橫向凸紋、端部無封閉鋼環(huán)或鋼板的圓柱形鋼制套筒，見圖1，研究對象為普通套筒形成的套筒灌漿連接受拉性能。

圖1 普通套筒Fig.1 Non-proprietary sleeve

Rahman 等［2］、Henin 等［3］、Ling 等［8，14-15］、Sayadi等［16］、黃遠(yuǎn)等［17］、Liu 等［18］進(jìn)行的總共 93 個套筒灌漿連接（包括套筒外鋼筋斷裂失效的試件55 個）受拉試驗(yàn)結(jié)果表明套筒的縱向、橫向應(yīng)變均未達(dá)到屈服應(yīng)變，因此套筒處于彈性狀態(tài)。此外，Ling等［15］研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)厚度為4.5 mm 時，大部分套筒中的應(yīng)力達(dá)不到屈服強(qiáng)度的一半，利用率不高；吳濤等［19］通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合分析得到了套筒的厚度與筒壁的縱向、橫向應(yīng)變呈現(xiàn)指數(shù)關(guān)系。Rahman等［2］、Alias 等［6］、Ling 等［14］的研究結(jié)果表明套筒直徑小有助于提升連接的黏結(jié)強(qiáng)度，規(guī)程JGJ 355—2015［9］規(guī)定了不同鋼筋直徑對應(yīng)的最小套筒內(nèi)徑，目前滿足連接接頭性能要求的套筒最大內(nèi)徑為 Ling 等［14，20］建議的 5d（d為鋼筋直徑，下同）。Sayadi 等［16］研究發(fā)現(xiàn)套筒長度增加能夠提升連接的黏結(jié)強(qiáng)度，Lin等［21］通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)套筒長度極大地影響著連接的失效模式，并提出套筒長度臨界值的概念，只要套筒長度不低于該值，就能使連接實(shí)現(xiàn)鋼筋斷裂于套筒外；Henin 等［3］研究發(fā)現(xiàn)套筒長度達(dá)到16d時能使鋼筋的極限抗拉強(qiáng)度得到100%發(fā)揮。

1.3 套筒灌漿料

以水泥為基本材料，配以細(xì)骨料，以及混凝土外加劑和其他材料組成的干混料，加水?dāng)嚢韬缶哂辛己玫牧鲃有?、早?qiáng)、高強(qiáng)、微膨脹等性能，填充于套筒和帶肋鋼筋間隙內(nèi)的干粉料為鋼筋連接用套筒灌漿料，簡稱套筒灌漿料［22］。余瓊等［23］認(rèn)為灌漿料應(yīng)該具有流動性好、早強(qiáng)、高強(qiáng)、快硬、無收縮、微膨脹、自密實(shí)等性質(zhì)。Rahman 等［2］通過套筒灌漿連接試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，作為黏結(jié)劑的灌漿料，其抗壓強(qiáng)度對于荷載在鋼筋中的傳遞起到了非常重要的作用。目前國內(nèi)外套筒灌漿連接試驗(yàn)中能夠滿足連接受力性能要求的灌漿料強(qiáng)度最低值為67.7 MPa［3］（注:28 D 強(qiáng)度，D 代表“天”，下同）、44.5 MPa［17］（注:試驗(yàn)當(dāng)天的強(qiáng)度）、46MPa［24］（注:7 D的強(qiáng)度）。我國標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋連接用套筒灌漿料》（JGJ 408—2013）［22］要求灌漿料1 D、3 D、28 D抗壓強(qiáng)度不低于 35 MPa、60 MPa、85 MPa。對于灌漿料的配置，董軍軍［25］通過正交試驗(yàn)分析確定了灌漿料配合比，由此得到的套筒灌漿料各項(xiàng)性能指標(biāo)都滿足標(biāo)準(zhǔn)JGJ 408—2013［22］的要求。

1.4 鋼筋

《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ 1—2014）［26］規(guī)定套筒灌漿連接的鋼筋為熱軋帶肋鋼筋。規(guī)程 JGJ 355—2015［9］要求帶肋鋼筋的直徑不宜小于12 mm，且不宜大于 40 mm。Alias 等［6］的研究發(fā)現(xiàn)錨固長度短而導(dǎo)致連接產(chǎn)生滑移，Ling 等［7，27］通過試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)鋼筋錨固長度可以提升連接的剛度與黏結(jié)強(qiáng)度，Kim［28］通過試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)鋼筋錨固長度越長則連接強(qiáng)度越高、滑移越小，規(guī)程JGJ 355—2015［9］要求鋼筋錨固長度不宜小于 8d，Henin 等［3］基于剪力摩擦理論提出套筒灌漿連接所需鋼筋錨固長度預(yù)測方法。

此外，常常會在埋置于套筒內(nèi)的鋼筋端部表面設(shè)置擴(kuò)大頭（如加螺帽）來實(shí)現(xiàn)減少鋼筋錨固長度、增加鋼筋與灌漿料的黏結(jié)強(qiáng)度［2，29］。但是，Ling等［7，27］的研究表明在鋼筋表面的自攻螺紋，如果深度較大（如達(dá)到1～2 mm），則不但對鋼筋造成損傷且降低了截面的有效面積，對連接的受拉承載力產(chǎn)生顯著影響。因此，為了既防止擴(kuò)大頭脫落又不影響承載力，可以如Rahman等［2］、Ling等［27］、Seo等［29］一樣將自攻螺紋設(shè)置在擴(kuò)大頭的后面。

2 普通套筒灌漿連接受拉的破壞模式與機(jī)理分析

2.1 破壞模式

從國內(nèi)外的實(shí)測結(jié)果來看，普通套筒灌漿連接（以下簡稱連接）受拉失效模式包括兩種，一種是黏結(jié)失效，另一種是套筒外鋼筋斷裂，其中黏結(jié)失效類型比較多，如灌漿料劈裂造成的鋼筋與灌漿料黏結(jié)失效、鋼筋與灌漿料黏結(jié)失效、灌漿料和套筒黏結(jié)失效等，典型的黏結(jié)失效為后兩種［4］。Rahman 等［2］、Ling 等［15］、Alias 等［24］的試驗(yàn)研究表明連接受拉失效模式包括套筒外鋼筋斷裂、灌漿料與鋼筋黏結(jié)失效、套筒與灌漿料黏結(jié)失效等三種情形，見圖 2。Alias 等［6］、王東輝等［30］、Ling等［8，14，20］的實(shí)測結(jié)果顯示連接失效模式為套筒外鋼筋斷裂、灌漿料與鋼筋黏結(jié)失效兩種情形，Liu等［18］的試驗(yàn)結(jié)果表明連接失效模式為套筒外鋼筋斷裂一種情形。

圖2 連接失效模式［15］Fig.2 Failure mode of splice［15］

由此可以看出，連接在受拉時失效模式并不是唯一的，下面基于連接的材料組成從兩個方面來進(jìn)行確定。首先，連接由三種材料組成，三者之間存在兩個黏結(jié)界面，即鋼筋與灌漿料、灌漿料與套筒。在每個界面上，灌漿料與金屬材料間的黏結(jié)強(qiáng)度是二者共同工作的前提，當(dāng)其不足以抵抗逐漸增大的受拉荷載時，二者之間產(chǎn)生相對滑移，導(dǎo)致灌漿料與金屬材料的相互脫離，即發(fā)生灌漿料與鋼筋黏結(jié)失效（圖2（a））或灌漿料與套筒黏結(jié)失效（圖2（b））。其次是連接受拉時，除前面分析的套筒處于彈性狀態(tài)外，灌漿料、鋼筋都有被拉斷的可能，而從圖2（b）可以看出，灌漿料被拉斷屬于灌漿料與套筒黏結(jié)失效的一部分。因此，認(rèn)為連接受拉的失效模式包括灌漿料與鋼筋黏結(jié)失效、灌漿料與套筒黏結(jié)失效、套筒外鋼筋斷裂（圖2（c））等三種情形。

2.2 連接的受力機(jī)理分析

套筒灌漿連接受拉時（圖3（a）），荷載由一端的鋼筋通過黏結(jié)傳給灌漿料，灌漿料再傳給套筒，套筒再按照相反的順序?qū)⒑奢d傳遞到另外一端的鋼筋［4］。連接具體的受力機(jī)理，從以下三個方面來進(jìn)行說明。

圖3 套筒灌漿連接受拉示意Fig.3 Schematic diagram of grouted sleeve splice under tensile load

2.2.1 灌漿料與鋼筋共同工作機(jī)理

灌漿料與鋼筋的黏結(jié)強(qiáng)度主要由材料的化學(xué)黏結(jié)力、表面摩擦力、機(jī)械咬合力決定，除了這些內(nèi)部因素以外，還受到包裹材料的約束應(yīng)力影響［18］。在套筒灌漿連接受拉時，Ling 等［27］認(rèn)為鋼筋橫肋斜面受到垂直于表面的合力作用，可以分解為徑向與縱向分量兩部分（圖4（a）），前者擠壓灌漿料，后者在橫肋高度處沿著鋼筋長度方向形成剪切面，剪切面、鋼筋與灌漿料界面的剪應(yīng)力分布見圖4（b）、（c）。受到擠壓作用的灌漿料有往外膨脹的趨勢而受到套筒的約束作用，而套筒處于彈性狀態(tài)，因此徑向分量得到平衡，剪切面以外套筒以內(nèi)的灌漿料處于環(huán)向與徑向受壓狀態(tài)（圖3（d））；縱向分量依靠灌漿料與鋼筋的黏結(jié)強(qiáng)度來平衡，隨著受拉荷載的增大，當(dāng)剪應(yīng)力超過黏結(jié)強(qiáng)度時，灌漿料與鋼筋之間產(chǎn)生相對滑移，使得鋼筋從套筒灌漿料中拔出，造成灌漿料與鋼筋黏結(jié)失效，見圖2（a）。

圖4 鋼筋與灌漿料受力示意Fig.4 Schematic diagram of load between grout and bar

2.2.2 灌漿料與普通套筒共同工作機(jī)理

在普通套筒與灌漿料的界面上，二者依靠化學(xué)黏結(jié)力、摩擦力（圖5（a））形成的黏結(jié)強(qiáng)度共同工作。在套筒內(nèi)部有鋼筋的區(qū)域，灌漿料因?yàn)槭艿戒摻畹臄D壓與套筒的約束而處于徑向與環(huán)向受壓狀態(tài)（圖3（d）），由圖4（b）可知，在剪切面范圍外的灌漿料處于縱向受拉狀態(tài)，所以總體上套筒以內(nèi)、剪切面以外的灌漿料處于徑向與環(huán)向受壓、縱向受拉的狀態(tài)（圖5（b））。由于套筒的中部截面無鋼筋，所以灌漿料只處于受拉狀態(tài)，當(dāng)拉力超過灌漿料本身的抗拉承載力時，將會造成灌漿料在連接中部斷裂，而這一點(diǎn)可以從Einea等［4］對連接進(jìn)行的套筒切割得到證實(shí)（圖5（c））。隨著拉力的增加，套筒與灌漿料之間產(chǎn)生相對滑移導(dǎo)致裂縫擴(kuò)展，預(yù)示著化學(xué)黏結(jié)力很容易被克服，二者依靠套筒表面徑向壓力（圖3（e））生成的動摩擦力來抵抗增大的受拉荷載。因此，灌漿料與套筒之間的動摩擦力是連接抵抗外力的關(guān)鍵因素，增大的受拉荷載超過該摩擦力，將造成灌漿料隨鋼筋整體拔出的灌漿料與套筒黏結(jié)失效（圖2（b））。

圖5 連接受拉后內(nèi)部響應(yīng)Fig.5 Responses in the interior of splice after tensile loads

2.2.3 鋼筋的工作機(jī)理

在荷載傳遞過程中，套筒內(nèi)鋼筋處于三向受壓的狀態(tài)，一方面來自于橫肋與灌漿料的接觸中鋼筋橫肋對灌漿料擠壓（圖4（a））的反作用，另一方面來自于灌漿料對鋼筋的包裹約束作用，因此不會出現(xiàn)鋼筋在套筒內(nèi)被拉斷的情形。套筒外鋼筋處于受拉狀態(tài)，當(dāng)灌漿料與鋼筋、灌漿料與套筒的黏結(jié)足夠牢靠時，隨著荷載的增大經(jīng)歷彈性、屈服、強(qiáng)化與頸縮等受拉典型狀態(tài)，出現(xiàn)連接的第三種失效模式，即套筒外鋼筋斷裂（圖2（c））。

3 連接承載力的計(jì)算方法

3.1 基于灌漿料與鋼筋黏結(jié)的連接受拉承載力計(jì)算表達(dá)式的建立

Einea 等［4］的研究結(jié)果表明套筒與灌漿料之間的受力情況見圖3（c），由受力平衡得到式（1）。Robins等［31］通過試驗(yàn)分析了考慮單向側(cè)壓力作用發(fā)生剪切破壞時鋼筋高強(qiáng)混凝土黏結(jié)強(qiáng)度的計(jì)算方法，見式（2）。

式中:Ts為套筒縱向切面的均布拉力（N/mm）；p為灌漿料壓應(yīng)力（N/mm2）；εs為套筒縱向應(yīng)變；Es為套筒彈性模量（N/mm2）；ts為套筒壁厚（mm）；dsi為套筒內(nèi)徑（mm）；fbt為鋼筋與混凝土的黏結(jié)強(qiáng)度（N/mm2）；fcu為混凝土立方體強(qiáng)度（N/mm2）。

當(dāng)連接受拉時，灌漿料處于徑向與環(huán)向的雙向受壓狀態(tài)（圖5（b）），參照式（2）的形式，并經(jīng)過參數(shù)的量綱分析，鋼筋與灌漿料的黏結(jié)強(qiáng)度τ可按式（3）進(jìn)行計(jì)算。在此基礎(chǔ)上，假設(shè)黏結(jié)強(qiáng)度沿著鋼筋長度均勻分布，建立基于灌漿料與鋼筋黏結(jié)的連接受拉承載力計(jì)算表達(dá)式見式（4）。根據(jù)Henin等［3］、Einea等［4］、Ling等［8，14］的研究中灌漿料與鋼筋黏結(jié)失效的17 個試驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定式（4）的參數(shù)c，結(jié)果見圖6。由圖6 可以看出，當(dāng)c的取值為0.409 5時，計(jì)算值與試驗(yàn)值吻合良好。

式中:τ為鋼筋與灌漿料的黏結(jié)強(qiáng)度（N/mm2）；fc'g為灌漿料抗壓強(qiáng)度（N/mm2）；c為考慮灌漿料對鋼筋約束作用的系數(shù)；F1為基于灌漿料與鋼筋黏結(jié)強(qiáng)度的連接受拉承載力（N）；db為鋼筋直徑（mm）；lb為鋼筋錨固長度（mm）。

圖6 計(jì)算值與試驗(yàn)值的擬合關(guān)系曲線Fig.6 Fitting relationship between calculated and tested tensile capacities of splices

3.2 基于灌漿料與套筒黏結(jié)的連接受拉承載力計(jì)算表達(dá)式的建立

灌漿料能夠承擔(dān)的拉力見式（5），套筒本身的抗拉承載力見式（6）。由于套筒承受徑向壓力作用而在其表面上產(chǎn)生的動摩擦力計(jì)算方法見式（7）。

運(yùn)用式（5）-式（7）對Ling 等［15］中發(fā)生灌漿料與套筒黏結(jié)失效的試件CS-06 進(jìn)行驗(yàn)證計(jì)算，結(jié)果如表1 所列。從表1 可以看出，按照式（4）計(jì)算得到的基于鋼筋與灌漿料黏結(jié)的受拉承載力遠(yuǎn)大于試驗(yàn)值，同時得到兩種材料之間的動摩擦系數(shù)要求不應(yīng)低于0.35，而這超過了肖建莊等［32］得到的高強(qiáng)混凝土與鋼板間的動摩擦系數(shù)0.261，所以不會產(chǎn)生鋼筋與灌漿料的黏結(jié)失效，而是套筒與灌漿料黏結(jié)失效（圖2（c）），這與試驗(yàn)結(jié)果完全一致?？紤]到灌漿料受拉承載力僅為連接承載力試驗(yàn)值的20%左右，因此認(rèn)為連接由套筒與灌漿料黏結(jié)影響的受拉承載力受兩種材料間摩擦力所控制。

表1 式（5）-式（7）的驗(yàn)證Table 1 Verification of Eqs.（5）to（7）kN

3.3 基于套筒外鋼筋斷裂的連接受拉承載力計(jì)算表達(dá)式的建立

一般計(jì)算鋼筋受拉承載力的表達(dá)式見式（8）。根據(jù)連接的破壞機(jī)理可知，當(dāng)發(fā)生套筒外鋼筋斷裂破壞時，鋼筋已經(jīng)達(dá)到受拉極限狀態(tài)，故推薦連接受拉承載力的計(jì)算方法見式（9）。根據(jù)Rahman等［2］、Henin 等［3］、Einea 等［4］、Alias 等［6］、Ling 等［8，14］的研究中共30 個套筒外鋼筋斷裂失效的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，運(yùn)用式（4）、式（7）-式（9）計(jì)算的結(jié)果見表2所列。

式中:F3'0為鋼筋的受拉承載力（N）；db為鋼筋直徑（mm）；fy'b為鋼筋屈服強(qiáng)度（N/mm2）；F3為連接的受拉承載力（N）；k為鋼筋塑性發(fā)展系數(shù)，取k=F0/F3'0。

由表2可以看出，鋼筋塑性發(fā)展系數(shù)k取值絕大部分（30 個中的 25 個）在 1.25 及以上，滿足ACI-318［10］的要求，還有部分（30 個中的 5 個）低于1.25 但都大于1.20，因此進(jìn)行承載力設(shè)計(jì)時建議取1.20。此外，從表格2中的F1數(shù)值可以看出，按照式（4）計(jì)算的承載力不但比鋼筋屈服時的承載力大，而且比連接的實(shí)測值大（除Henin 等［3］的試件 8T16、Einea 等［4］的試件T3-4），因此不會發(fā)生鋼筋與灌漿料的黏結(jié)失效，與試驗(yàn)結(jié)果一致，而Henin 等［3］的試件 8T16、Einea 等［4］的試件T3-4雖然計(jì)算值低于實(shí)測值約9.3%、9.8%，但是考慮到預(yù)測值是鋼筋屈服承載力的1.7、1.5 倍以上，失效模式偏向于鋼筋斷裂而不是鋼筋與灌漿料黏結(jié)失效，由此說明式（4）及其參數(shù)c的取值正確可行。同時發(fā)現(xiàn)，要使連接發(fā)生套筒外鋼筋斷裂，套筒與灌漿料之間的摩擦系數(shù)最高可達(dá)1.35，比Henin等［3］進(jìn)行套筒設(shè)計(jì)時假設(shè)為1.0 大，約為肖建莊等［32］獲得的高強(qiáng)混凝土與軋制鋼板靜摩擦系數(shù)0.281 的5 倍，說明連接對灌漿料與套筒的摩擦系數(shù)要求更高。

4 結(jié)論與建議

（1）套筒在連接受拉時始終處于彈性狀態(tài)，可以通過套筒縱橫向應(yīng)變來對套筒厚度進(jìn)行優(yōu)化。

（2）普通套筒灌漿連接受拉時失效模式為套筒外鋼筋斷裂、灌漿料與鋼筋黏結(jié)失效、套筒與灌漿料黏結(jié)失效等三種情形，以連接出現(xiàn)套筒外鋼筋斷裂的失效模式為優(yōu)。

表2 k與μ的取值Table 2 Value of k and μ

（3）通過失效機(jī)理分析，建立基于灌漿料與鋼筋黏結(jié)的普通套筒灌漿連接受拉承載力計(jì)算表達(dá)式并建議c取0.409 5，再通過其他失效模式的受拉試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證表明新建表達(dá)式正確可行。

（4）分析了套筒與灌漿料黏結(jié)失效、套筒外鋼筋斷裂失效機(jī)理，并建立了相應(yīng)的表達(dá)式，建議鋼筋塑性發(fā)展系數(shù)取1.20；計(jì)算分析發(fā)現(xiàn)套筒與灌漿料的摩擦系數(shù)應(yīng)該不低于0.59，如何獲得高摩擦系數(shù)可以從套筒內(nèi)表面構(gòu)造進(jìn)行更多研究。

（5）建議普通套筒灌漿連接的受拉承載力由式（4）、式（7）、式（9）三者共同決定，并取最小值。