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加速锈蚀下栓钉剪力连接件的疲劳性能试验研究 被引量:3
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作者 匡亚川 彭志威 +1 位作者 蔡航航 王坤 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4702-4710,共9页
栓钉是钢-混凝土组合梁桥中应用最广泛的一种剪力连接件,因受到环境腐蚀作用,栓钉剪力连接件的疲劳性能会发生退化。为研究锈蚀对栓钉疲劳性能的影响规律,设计并制作了9个推出试件,采用恒定电流方法加速锈蚀试件中的栓钉,通过推出试件... 栓钉是钢-混凝土组合梁桥中应用最广泛的一种剪力连接件,因受到环境腐蚀作用,栓钉剪力连接件的疲劳性能会发生退化。为研究锈蚀对栓钉疲劳性能的影响规律,设计并制作了9个推出试件,采用恒定电流方法加速锈蚀试件中的栓钉,通过推出试件的恒幅疲劳试验,研究分析不同锈蚀程度下栓钉的疲劳寿命以及混凝土与钢梁界面的滑移性能。试验结果表明:在疲劳荷载作用下,所有推出试件的破坏模式均为栓钉剪切破坏,栓钉的疲劳断裂面可分成疲劳裂纹扩展区和静力破坏区2个特征明显不同的区域,其中疲劳裂纹扩展区形状类似月牙形。锈蚀会减少栓钉的截面积,当疲劳荷载幅值相同时会增大栓钉承受的剪应力幅值,此外,锈坑处的应力集中效应会加快疲劳裂纹的扩展速率,从而显著影响栓钉的疲劳寿命,栓钉的疲劳寿命随着锈蚀率的增大近似按指数规律衰减,当锈蚀率达到13%左右时,疲劳寿命减少了80%以上。混凝土与钢梁界面的塑性滑移曲线形式与栓钉的锈蚀程度直接相关,锈蚀率较小时,塑性滑移曲线可分成线性缓慢增长和指数快速增长2个阶段,而锈蚀率较大时,塑性滑移曲线呈单一的指数形式。锈蚀不仅会降低栓钉的抗剪刚度,还会加快抗剪刚度的退化速度。研究结果可为钢-混凝土组合梁桥的安全运营提供参考。 展开更多
关键词 钢-混凝土组合梁 栓钉剪力连接件 疲劳性能 试验研究 锈蚀
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高温下栓钉剪力连接件抗剪性能试验 被引量:12
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作者 陈玲珠 李国强 +1 位作者 蒋首超 王卫永 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1151-1157,共7页
为研究高温下栓钉的抗剪性能,对24个栓钉推出试件进行了高温下推出试验.试验考虑了平板、压型钢板肋与钢梁垂直和压型钢板肋与钢梁平行三种混凝土板型式,考察了栓钉在不同温度下不同混凝土板型式中的受力特点和破坏模式.试验结果表明:... 为研究高温下栓钉的抗剪性能,对24个栓钉推出试件进行了高温下推出试验.试验考虑了平板、压型钢板肋与钢梁垂直和压型钢板肋与钢梁平行三种混凝土板型式,考察了栓钉在不同温度下不同混凝土板型式中的受力特点和破坏模式.试验结果表明:平板混凝土试件和压型钢板肋与钢梁平行的试件均为焊缝上侧栓钉剪断破坏,而压型钢板肋与钢梁垂直的试件在温度较低时为混凝土拔出破坏,温度较高时转为栓钉剪断破坏.另外,三种混凝土板型式中栓钉的抗剪承载力和刚度均随温度的升高而降低,且平板混凝土试件和压型钢板肋与钢梁平行的试件中栓钉的承载力比压型钢板肋与钢梁垂直的试件中栓钉要高.通过对试验数据的拟合,提出了高温下栓钉抗剪承载力的计算公式. 展开更多
关键词 抗剪性能 栓钉剪力连接件 高温
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高温下栓钉剪力连接件的结构性能数值模拟研究 被引量:20
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作者 陈玲珠 蒋首超 李国强 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期77-83,共7页
目前,钢混凝土组合梁由于其具有截面高度小、自重轻、延性好等优点而广泛应用于高层建筑和桥梁结构中。钢混凝土组合梁中,钢梁和混凝土板通过剪力连接件共同作用,钢混凝土组合梁的性能很大程度上依赖于剪力连接件的性能,因此剪力连接件... 目前,钢混凝土组合梁由于其具有截面高度小、自重轻、延性好等优点而广泛应用于高层建筑和桥梁结构中。钢混凝土组合梁中,钢梁和混凝土板通过剪力连接件共同作用,钢混凝土组合梁的性能很大程度上依赖于剪力连接件的性能,因此剪力连接件是组合梁中的关键部位。栓钉是目前最常用的柔性剪力连接件。本文采用有限元软件ABAQUS,较系统地研究了高温下组合梁中栓钉破坏形态、破坏机理、抗剪承载力和荷载—滑移规律性能,为高温下组合梁抗火性能研究提供基础。模型中混凝土、栓钉和钢梁采用实体单元模拟,材料的力学特性和热工特性参数根据欧洲规范(EN 1994-1-2)。本文先用文献中的试验结果验证了数值模型的可靠性,并进一步研究了不同栓钉直径和不同混凝土强度等级时的高温下栓钉承栽力折减系数。研究表明,欧洲规范中高温下栓钉承栽力的计算公式是合理的,能较准确地预测栓钉在高温下的承栽力。 展开更多
关键词 高温 栓钉剪力连接件 结构性能 数值模拟
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苏通大桥索塔栓钉剪力连接件的力学性能试验 被引量:19
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作者 苏庆田 刘玉擎 曾明根 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期916-920,941,共6页
利用剪力钉将钢锚箱和混凝土塔壁结合形成的一种新型锚固形式开始用于大跨度斜拉桥中.结合苏通大桥工程,进行了4组12个试件不同水平压力下的剪力钉性能试验,试验结果表明,随着压力的增大,剪力钉的极限承载力增加,苏通大桥索塔中,预压力... 利用剪力钉将钢锚箱和混凝土塔壁结合形成的一种新型锚固形式开始用于大跨度斜拉桥中.结合苏通大桥工程,进行了4组12个试件不同水平压力下的剪力钉性能试验,试验结果表明,随着压力的增大,剪力钉的极限承载力增加,苏通大桥索塔中,预压力对剪力钉极限承载力影响最大为9.3%.利用3个试件进行了剪力钉基本力学性能的标准推出试验,得到苏通大桥索塔剪力钉的极限抗剪强度、屈服抗剪强度、容许抗剪强度、抗剪刚度等基本力学指标,并将其与国内外其他计算方法进行了比较. 展开更多
关键词 斜拉桥 索塔 栓钉剪力连接件 抗剪承载力
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组合箱梁的栓钉剪力连接件的受力性能分析 被引量:1
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作者 冯剑平 黄平明 +1 位作者 王树来 朱郑 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期438-443,共6页
为验证有限元分析方法研究栓钉剪力连接件受力性能的可行性和准确性,首先介绍了栓钉剪力连接件的受力机理;其次应用有限元软件ANSYS建立了某大桥组合箱梁的栓钉剪力连接件的实体模型;最后基于有限元模型,对影响栓钉剪力连接件抗剪承载... 为验证有限元分析方法研究栓钉剪力连接件受力性能的可行性和准确性,首先介绍了栓钉剪力连接件的受力机理;其次应用有限元软件ANSYS建立了某大桥组合箱梁的栓钉剪力连接件的实体模型;最后基于有限元模型,对影响栓钉剪力连接件抗剪承载力的混凝土强度等级、栓钉的直径、栓钉的长度、栓钉的材料强度、是否设置贯穿钢筋等5个相关参数进行相应的分析.通过将其计算结果与经验公式进行对比分析,得到了栓钉连接件极限抗剪承载力的建议公式,为以后的实际应用和设计计算提供参考. 展开更多
关键词 栓钉剪力连接件 组合箱梁 有限元分析 ANSYS 受力性能
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钢-UHPC界面栓钉与PBL混合剪力连接件试验研究 被引量:2
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作者 邵旭东 唐颖 +1 位作者 王子军 邱明红 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期77-88,共12页
为深入研究钢-超高性能混凝土(UHPC)界面栓钉与PBL混合剪力连接件的抗剪性能,提出实用的计算方法指导工程设计应用,基于实际工程背景,设计了6组共12个模型试件并进行了推出试验.试验结果表明:1)UHPC中栓钉剪力连接件、PBL剪力连接件、... 为深入研究钢-超高性能混凝土(UHPC)界面栓钉与PBL混合剪力连接件的抗剪性能,提出实用的计算方法指导工程设计应用,基于实际工程背景,设计了6组共12个模型试件并进行了推出试验.试验结果表明:1)UHPC中栓钉剪力连接件、PBL剪力连接件、栓钉与PBL混合剪力连接件的荷载-滑移曲线具有相似的曲线特征,均可分为弹性、塑性损伤及破坏三个阶段.2)在正常使用阶段,混合剪力连接件中栓钉与PBL共同承受荷载,其分担荷载比例与各自刚度成正比.针对UHPC中栓钉及PBL的抗剪性能进行理论分析,分别提出了UHPC中栓钉以及PBL的荷载-滑移全曲线实用经验公式、抗剪承载力计算式及抗剪刚度建议取值方法等.分析栓钉与PBL混合剪力连接件中各部分受力分配情况,在荷载按刚度分配原理基础上,提出了UHPC界面栓钉与PBL混合剪力连接件的荷载-滑移全曲线实用经验公式.最后利用本文提出的UHPC界面栓钉与PBL混合剪力连接件实用公式对实桥墩柱进行验算表明,抗剪安全系数为2.17,剪切滑移量为0.04 mm,符合实际工程承载极限状态及正常使用状态的要求.本文提出了栓钉与PBL混合剪力连接件的计算方法,为其工程应用奠定了基础. 展开更多
关键词 桥梁工程 -PBL剪力连接 试验设计 静力分析 破坏机理 荷载-滑移曲线
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