短螺栓型膨胀式自应力灌浆卡箍承载性能与设计方法研究

　　文档类型：学术论文。适配使用人群：海洋工程结构设计人员、水下修复技术研究人员、土木工程专业师生及海上油气平台运维工程师。

　　该文档聚焦于短螺栓型膨胀式自应力灌浆卡箍的承载性能与设计方法，系统解决了传统长螺栓卡箍在水下空间受限环境中安装困难、螺栓预紧力损失大等实际问题。通过模型试验与理论分析，文档明确了短螺栓结构在灌浆卡箍中的受力机理，并提出了针对性的设计计算公式。

　　核心内容围绕短螺栓型卡箍的承载性能试验展开。研究通过多组缩尺模型试验，获取了卡箍在不同灌浆材料强度、螺栓预紧力及荷载工况下的破坏模式与极限承载力数据。关键结论表明：短螺栓结构能够有效传递灌浆层与钢管壁之间的界面剪力，其承载力主要受灌浆层抗压强度与螺栓剪切刚度控制。文档进一步推导了基于界面剪应力分布的承载力计算公式，并给出了螺栓间距、灌浆层厚度等关键参数的推荐取值范围。

　　该研究的独有作用在于为水下结构快速修复提供了轻量化、高可靠性的连接方案。相较于传统长螺栓卡箍，短螺栓设计减少了水下焊接与螺栓紧固作业量，显著提升了施工效率与安全性。适用场景包括：海底管道局部腐蚀修复、海上平台导管架节点加固、以及桥墩水下桩基的应急抢修。

　　文档的结论建议部分强调：短螺栓型膨胀式自应力灌浆卡箍的设计方法为工程应用奠定了坚实基础。实际工程中需根据管径、水深及荷载条件，结合文中给出的承载力公式进行参数优化。同时，建议在施工前对灌浆材料的膨胀率与流动性进行专项检测，以确保卡箍与管壁之间的自应力效应达到设计预期。

　　该文档对水下修复领域具有明确的参考价值，可直接指导工程设计人员完成短螺栓型卡箍的选型与校核计算，避免因螺栓过长导致的安装干涉问题，并降低因灌浆不密实引发的失效风险。