钢纤维混凝土栓钉-橡胶组合连接件疲劳性能分析

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作者 张俊豪 刘世忠 +4 位作者 栗振锋 毛敏 郭文龙 郭京京 刘俊俊 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第1期104-110,146,共8页

为探究钢纤维混凝土(Steel fiber reinforced concrete,SFRC)栓钉-橡胶组合连接件的疲劳性能,结合文献疲劳试验,采用ABAQUS与FE-SAFE软件建立试件有限元模型并进行静力性能与疲劳寿命计算,结果与文献试验值基本吻合。以剪应力幅、橡胶... 为探究钢纤维混凝土(Steel fiber reinforced concrete,SFRC)栓钉-橡胶组合连接件的疲劳性能,结合文献疲劳试验,采用ABAQUS与FE-SAFE软件建立试件有限元模型并进行静力性能与疲劳寿命计算,结果与文献试验值基本吻合。以剪应力幅、橡胶套高度和栓钉直径等为控制参数,分析SFRC栓钉-橡胶组合连接件的疲劳寿命变化规律,并根据分析结果参考Eurocode 4拟合出SFRC栓钉-橡胶组合连接件的疲劳寿命计算公式。研究结果表明:通过ABAQUS与FE-SAFE相结合的方式能够较好地实现SFRC栓钉-橡胶组合连接件的疲劳性能分析;组合连接件的疲劳破坏位置均发生于栓钉根部焊缝处;与普通栓钉连接件相比,加入橡胶套的组合连接件在200万次疲劳荷载作用下的应力幅下降40%左右;组合连接件的疲劳寿命随着栓钉直径的增大逐渐增加,随着橡胶套高度的增加逐渐降低;提出的疲劳寿命计算公式在200万次疲劳荷载下的应力幅均明显低于各国现有规范,采用本文计算公式预测SFRC栓钉-橡胶组合连接件的疲劳寿命更加安全,为SFRC栓钉-橡胶组合连接件的设计应用提供了参考。 展开更多

关键词 栓钉-橡胶组合连接件 钢纤维混凝土 有限元 FE-SAFE 疲劳寿命 应力幅

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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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集簇式钢纤维混凝土栓钉-橡胶连接件抗剪承载力折减系数计算方法

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作者 郭京京 刘世忠 +4 位作者 栗振锋 刘世明 毛敏 张俊豪 舒春生 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第2期96-103,共8页

为探究集簇式钢纤维混凝土(steel fiber reinforced concrete,SFRC)栓钉-橡胶连接件的抗剪性能,结合文献推出试验试件参数,采用ABAQUS有限元软件对其进行非线性数值模拟,有限元计算结果与试验结果吻合较好。以栓钉间距与栓钉层数为控制... 为探究集簇式钢纤维混凝土(steel fiber reinforced concrete,SFRC)栓钉-橡胶连接件的抗剪性能,结合文献推出试验试件参数,采用ABAQUS有限元软件对其进行非线性数值模拟,有限元计算结果与试验结果吻合较好。以栓钉间距与栓钉层数为控制变量,设计了27组集簇式SFRC栓钉-橡胶连接件并建立有限元模型,对群钉效应影响下新型组合连接件的单钉平均抗剪承载力进行计算分析,并基于有限元计算结果拟合出集簇式SFRC栓钉-橡胶连接件单钉抗剪承载力折减系数计算公式。研究结果表明:橡胶套的加入能够在一定程度上改善栓钉的受力不均匀性;随着栓钉数量的增加,群钉中单钉平均抗剪承载力较单排钉呈现下降趋势;单钉平均抗剪承载力与抗剪折减系数随栓钉间距的增大而增大,随栓钉层数的增加而明显降低,间距大于8倍栓钉直径后变化趋于稳定;提出同时考虑栓钉间距和栓钉层数的集簇式SFRC栓钉-橡胶连接件单钉平均抗剪承载力折减系数的设计计算公式,为集簇式SFRC栓钉-橡胶连接件的设计和工程应用提供参考。 展开更多

关键词 集簇式SFRC栓钉-橡胶连接件 有限元数值模拟 群钉效应 抗剪性能 抗剪承载力折减系数

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波形钢-UHPC组合桥面板中栓钉-PBL连接件抗剪性能数值模拟研究 被引量：4

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作者 阳霞 何俊杰 +2 位作者 户东阳 肖柏军 王宁波 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期697-708,共12页

针对波形顶板-超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)新型组合桥面板结构,提出在波形钢板波峰处布置短栓钉,波谷处布置开孔板(Perfobond Leiste,PBL),形成栓钉-PBL组合连接件协同抗剪。为探究该组合连接件的抗剪力学性... 针对波形顶板-超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)新型组合桥面板结构,提出在波形钢板波峰处布置短栓钉,波谷处布置开孔板(Perfobond Leiste,PBL),形成栓钉-PBL组合连接件协同抗剪。为探究该组合连接件的抗剪力学性能,建立组合连接件推出试验及梁式试验的有限元模型,并基于现有试验对模型的正确性进行验证。在此基础上,讨论了栓钉直径、PBL孔径、栓钉抗拉强度和UHPC抗压强度等设计参数对组合连接件抗剪性能的影响规律。通过分析组合连接件在推出试验全过程中的剪力分配规律,揭示了波形顶板-UHPC组合结构中栓钉与PBL剪力连接件的协同工作机理及破坏机理,并基于此提出组合连接件的设计理论和抗剪承载力计算方法。研究结果表明:组合连接件受到的剪力由栓钉和PBL共同承担,增加短栓钉直径、PBL孔径和UHPC强度均可有效提高组合连接件抗剪承载力;栓钉与无贯穿钢筋的PBL连接件抗剪承载力相近时,后者在加载初期承担的荷载较大,并会早于栓钉发生破坏;二者抗剪承载力之比在1.5左右时,大致同时进入破坏阶段,组合效果最佳;提出的栓钉-PBL组合连接件抗剪承载力计算公式的计算结果与有限元及试验结果吻合度较高;抗剪连接程度相同时,采用组合连接件的桥面板受力性能最佳,钢板与UHPC层之间的相对滑移和间隙均最小。 展开更多

关键词 栓钉-pbl组合连接件 数值模拟 推出试验 波形顶板-UHPC组合桥面板 抗剪性能

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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 栓钉-pbl剪力连接件 试验设计 静力分析 破坏机理 荷载-滑移曲线

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不同锈蚀程度下栓钉连接件的抗剪性能分析

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作者 王亮 魏欢博 +2 位作者 高亚杰 任万敏 卫星 《深圳大学学报（理工版）》 CSCD 北大核心 2024年第1期58-65,共8页

为研究栓钉连接件锈蚀条件下的抗剪性能退化规律,建立ABAQUS有限元模型进行数值模拟.针对均匀圆环、受压区半环、受拉区半环及拉压区半环4种不同的锈蚀分布形态,考虑不同的锈蚀高度、锈蚀深度进行数值分析.结果表明,当锈蚀深度相同时,4... 为研究栓钉连接件锈蚀条件下的抗剪性能退化规律,建立ABAQUS有限元模型进行数值模拟.针对均匀圆环、受压区半环、受拉区半环及拉压区半环4种不同的锈蚀分布形态,考虑不同的锈蚀高度、锈蚀深度进行数值分析.结果表明,当锈蚀深度相同时,4种锈蚀分布形态的栓钉抗剪承载力随锈蚀高度的增加而降低,在锈蚀高度为10 mm时降到最小,且锈蚀深度越大,承载力降低程度也越大;当锈蚀高度相同时,随着锈蚀深度的增加,抗剪承载力和抗剪刚度基本上呈线性下降趋势;当锈蚀高度和深度相同时,均匀圆环锈蚀的抗剪承载力和刚度的降低程度最大,相比其他3种情况降低60%左右,受压区半环锈蚀的抗剪承载力和刚度的降低程度最小.研究成果可为钢混组合结构栓钉连接件耐久性设计提供参考. 展开更多

关键词 桥梁工程 栓钉连接件 锈蚀 抗剪承载力 抗剪刚度 有限元分析

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带栓钉连接件型钢混凝土剪力传递性能研究 被引量：18

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作者 李俊华 王国锋 +1 位作者 邱栋梁 俞凯 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期74-82,共9页

通过15个带栓钉连接件的型钢混凝土短柱在单调荷载下的推出试验及1个自然黏结试件的对比试验,研究带栓钉连接件型钢混凝土短柱的破坏形态、裂缝模式、荷载-滑移特性、型钢应变分布、剪力传递承载力等。试验结果表明:带栓钉连接件型钢混... 通过15个带栓钉连接件的型钢混凝土短柱在单调荷载下的推出试验及1个自然黏结试件的对比试验,研究带栓钉连接件型钢混凝土短柱的破坏形态、裂缝模式、荷载-滑移特性、型钢应变分布、剪力传递承载力等。试验结果表明:带栓钉连接件型钢混凝土推出试件的破坏以混凝土劈裂为主,劈裂裂缝出现的方位与栓钉的布置位置有关。典型试件的荷载-滑移曲线大致可分为5个阶段,分别为无滑移段、滑移段、破坏段、荷载下降段及残余段。由于栓钉剪切变形的影响,栓钉根部混凝土受局部承压作用,混凝土与型钢表面原有的自然黏结将受到损坏,近栓钉位置的型钢应变产生突变,应变分布表现出与自然黏结试件不一样的特征。在其他条件基本相同的情况下,型钢腹板布置栓钉的试件,其极限荷载和残余荷载比型钢翼缘布置栓钉的试件高,与极限荷载相对应的端部滑移比型钢翼缘布置栓钉的试件大。根据试件的受力机理和力的扩散原则,提出了带栓钉连接件型钢混凝土推出试件的承载力计算公式及防止栓钉外侧混凝土劈裂破坏的构造措施,公式计算结果与试验结果总体相符且偏于安全。 展开更多

关键词 型钢混凝土 栓钉连接件 剪力传递 承载力 滑移

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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

11

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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栓钉连接件、锚固及降温方式对高温喷水后型钢再生混凝土界面剪力传递的影响 被引量：4

12

作者 陈宗平 戴上秦 +1 位作者 王成 周济 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期362-371,共10页

为研究降温方式、锚固长度、栓钉连接件(焊接栓钉)及其位置对高温喷水后型钢再生混凝土界面剪力传递的影响,设计了12个高温喷水后型钢再生混凝土试件和2个高温后型钢再生混凝土试件进行推出试验。试验过程中观察了型钢再生混凝土试件的... 为研究降温方式、锚固长度、栓钉连接件(焊接栓钉)及其位置对高温喷水后型钢再生混凝土界面剪力传递的影响,设计了12个高温喷水后型钢再生混凝土试件和2个高温后型钢再生混凝土试件进行推出试验。试验过程中观察了型钢再生混凝土试件的推出过程及破坏形态,获取了各试件的荷载滑移曲线及其特征点参数,分析了变化参数对其特征点参数的影响规律。结果表明,高温喷水后带栓钉型钢再生混凝土破坏后会在栓钉所在处产生横向裂缝,其加载端与自由端荷载滑移曲线的差异也很大;高温喷水后型钢再生混凝土的黏结强度和弹性黏结抗剪刚度均随历经最高温度的上升而下降;历经最高温度为400℃时,高温喷水后型钢再生混凝土的黏结强度和弹性黏结抗剪刚度低于高温后型钢再生混凝土,la=250 mm的高温喷水后型钢再生混凝土黏结强度和弹性黏结抗剪刚度也低于la=400 mm的高温喷水后型钢再生混凝土,历经最高温度为600℃时则反之;栓钉连接件对高温喷水后型钢再生混凝土界面剪力传递性能的提高显著,特别是将其设置在型钢腹板处。 展开更多

关键词 高温喷水 型钢再生混凝土 栓钉连接件 锚固长度 降温方式 界面剪力传递

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含小型粗骨料UHPC中栓钉连接件的抗剪性能

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作者 王衍 王者超 +1 位作者 李昌昊 崔鹏 《东北大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第11期1604-1611,共8页

随着钢-超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)轻型组合梁跨径不断增加,梁内水平剪力增幅明显,故栓钉连接件的抗剪性能设计愈加关键.通过标准推出试验研究钢-含小型粗骨料UHPC板间栓钉抗剪力学性能,揭示了标准推出试件... 随着钢-超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)轻型组合梁跨径不断增加,梁内水平剪力增幅明显,故栓钉连接件的抗剪性能设计愈加关键.通过标准推出试验研究钢-含小型粗骨料UHPC板间栓钉抗剪力学性能,揭示了标准推出试件的荷载-滑移量行为与破坏模式,提出了单钉抗剪刚度和单钉抗剪承载力计算方法.试验结果表明:推出试件破坏模式为栓钉连接件根部被剪断,推出试件破坏滑移量在0.5~1.2 mm之间,单钉极限抗剪强度为400.7 MPa.理论计算结果表明:依据现有规范,按照破坏荷载0.5倍或滑移量达到0.2 mm时,设计栓钉抗剪刚度偏安全,单钉抗剪承载力范围为95.51~129.20 kN,是试验值的62.7%~84.8%.含小型粗骨料UHPC板中栓钉连接件在设计时,抗剪刚度应考虑折减系数为0.57~0.73,承载能力无需折减. 展开更多

关键词 组合结构 栓钉连接件 超高性能混凝土 抗剪刚度 抗剪承载力

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栓钉剪力连接件传力机理与有效受力长度研究 被引量：5

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作者 戚家南 程杭 +2 位作者 程钊 王景全 李明 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1894-1904,共11页

为研究栓钉剪力连接件受力机理及其在不同强度混凝土中的有效受力长度,进行不同长度栓钉剪力连接件推出试验和精细化有限元参数分析。基于精细化数值模型,分析栓钉及其周围混凝土受力机理,得到栓钉周围混凝土主应力迹线,揭示混凝土力流... 为研究栓钉剪力连接件受力机理及其在不同强度混凝土中的有效受力长度,进行不同长度栓钉剪力连接件推出试验和精细化有限元参数分析。基于精细化数值模型,分析栓钉及其周围混凝土受力机理,得到栓钉周围混凝土主应力迹线,揭示混凝土力流传递路径。研究结果表明:栓钉受力分为弹性和塑性两个阶段,混凝土强度不变时,栓钉长度变化对栓钉抗剪性能影响较小。基于应力分布规律,栓钉周围混凝土分为三个受力区域,即栓帽上方受压拔区、栓帽下方受拔区和栓钉根部下方受压区。栓钉有效受力长度随混凝土抗压强度增加而减小。以直径19 mm栓钉为例,当混凝土抗压强度为20、30、40和50 MPa时,栓钉有效受力长度为4.42d(d为栓钉直径)、4.00d、3.68d和3.42d。 展开更多

关键词 组合结构 栓钉 剪力连接件 有效受力长度 推出试验

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冻融循环后带栓钉连接件型钢混凝土界面剪力传递性能研究 被引量：3

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作者 王峥 李俊华 姚志成 《混凝土》 CAS 北大核心 2021年第12期27-30,35,共5页

带栓钉连接件型钢与混凝土的黏结主要通过化学胶着力、界面摩擦力以及机械咬合力共同作用实现,冻融循环作用将削弱界面的黏结性能。通过将静水压理论有机的融入混凝土冻融循环破坏过程,结合混凝土界面力学、黏着摩擦理论,分析冻融循环... 带栓钉连接件型钢与混凝土的黏结主要通过化学胶着力、界面摩擦力以及机械咬合力共同作用实现,冻融循环作用将削弱界面的黏结性能。通过将静水压理论有机的融入混凝土冻融循环破坏过程,结合混凝土界面力学、黏着摩擦理论,分析冻融循环作用对两者界面黏结性能破坏的作用机理。结果表明:型钢混凝土受冻时界面产生的静水压力是胶着力、摩擦力破坏的主因,混凝土受冻胀裂导致栓钉抗剪承载能力下降,使冻融后两者界面的黏结强度迅速降低。基于常温下带栓钉连接件型钢混凝土推出试件的相关计算,提出了冻融循后带栓钉连接件型钢混凝土推出试件的承载能力计算式,计算式计算成果偏于安全。 展开更多

关键词 型钢混凝土 栓钉连接件 剪力传递 承载力 黏结退化机理

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钢-混组合结构群钉连接件的连杆效应试验研究

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作者 余晓琳 吴毓 +2 位作者 陈宇轩 罗宇蕃 贾布裕 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期254-261,共8页

钢—混组合结构连接件中栓钉式群钉连接件存在单钉承载力折减及群钉中栓钉的剪力分布不均匀的情况,本文提出一种带连杆的群钉连接件,旨在通过在栓钉之间设置连杆使群钉中栓钉之间的剪力分布更加均匀,并提高构件的整体承载能力。利用推... 钢—混组合结构连接件中栓钉式群钉连接件存在单钉承载力折减及群钉中栓钉的剪力分布不均匀的情况,本文提出一种带连杆的群钉连接件,旨在通过在栓钉之间设置连杆使群钉中栓钉之间的剪力分布更加均匀,并提高构件的整体承载能力。利用推出试验结合有限元模拟,揭示了带连杆群钉连接件的作用机理,并通过参数分析给出群钉构件合理的连杆布置位置以及尺寸。研究结果表明:在构件达到极限承载力时,合理的设置连杆能够减少83.76%的栓钉底部剪力分布的不均匀程度,对构件承载能力的提升能达到8.56%。本文研究可为带连杆群钉连接件的结构优化提供一定的理论基础,推动新型连接件的发展。 展开更多

关键词 组合结构 带连杆的群钉连接件 推出试验 承载力 非线性有限元分析 参数分析 剪力分布 结构优化

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栓钉连接件锈蚀后静力性能和抗疲劳性能的试验研究 被引量：29

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作者 荣学亮 黄侨 任远 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期10-18,共9页

通过15个标准试件的推出试验,研究栓钉连接件锈蚀后抗剪承载力、变形能力和疲劳寿命的变化规律。按照锈蚀位置和锈蚀量的不同将试件分组,首先采用电化学快速锈蚀试验的方法模拟可能的锈蚀情形,然后对锈蚀后的试件进行静力试验和疲劳试... 通过15个标准试件的推出试验,研究栓钉连接件锈蚀后抗剪承载力、变形能力和疲劳寿命的变化规律。按照锈蚀位置和锈蚀量的不同将试件分组,首先采用电化学快速锈蚀试验的方法模拟可能的锈蚀情形,然后对锈蚀后的试件进行静力试验和疲劳试验。通过与无锈蚀栓钉的试验结果对比,分析锈蚀特性参数变化对试件静力工作性能的影响。并用参数拟合的方法建立两类锈蚀栓钉连接件的抗剪承载力和荷载-滑移性能的计算模型。模型分析结果表明,Ⅰ类锈蚀使栓钉极限承载力下降很多,最大达到18%;Ⅱ类锈蚀对承载力影响不大,但对试件的变形影响较大。疲劳试验结果表明,栓钉锈蚀后其疲劳寿命会有一个明显的下降,当栓钉锈蚀率达到20%左右时,其疲劳寿命下降高达40%。 展开更多

关键词 栓钉连接件 锈蚀 推出试验 抗剪承载力 疲劳寿命

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疲劳荷载作用下栓钉连接件的抗剪承载力退化规律 被引量：15

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作者 汪炳 黄侨 刘小玲 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期76-82,共7页

为了解钢-混凝土组合结构中栓钉连接件在疲劳荷载后的力学特性,针对栓钉推出试件进行静载破坏试验、完全疲劳试验以及非完全疲劳破坏试验.在此基础上归纳了已有栓钉连接件的非完全疲劳破坏的相关试验数据,将疲劳循环次数和剩余抗剪承载... 为了解钢-混凝土组合结构中栓钉连接件在疲劳荷载后的力学特性,针对栓钉推出试件进行静载破坏试验、完全疲劳试验以及非完全疲劳破坏试验.在此基础上归纳了已有栓钉连接件的非完全疲劳破坏的相关试验数据,将疲劳循环次数和剩余抗剪承载力这两个参数作归一化处理,使得所有试验数据具备可比性;同时基于剩余强度理论,推导出适用于栓钉连接件的剩余承载力计算模型,并通过试验数据拟合确定其参数;最后通过若干文献的试验数据进行验证分析.结果表明:在疲劳荷载作用下,栓钉连接件的剩余承载能力呈现先慢后快的非线性退化趋势.所提出的栓钉连接件承载力幂指数退化模型可以较好地描述栓钉连接件的剩余承载力随疲劳循环次数的变化规律. 展开更多

关键词 钢-混凝土组合结构 栓钉连接件 疲劳 剩余强度 桥梁

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钢与钢纤维混凝土组合梁栓钉连接件的性能试验 被引量：9

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作者 贾艳东 刘玉臣 +1 位作者 孙志屏 赵辛 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2008年第4期141-144,共4页

对钢与普通混凝土组合梁的栓钉连接件和钢与钢纤维混凝土组合梁的栓钉连接件进行推出试验.研究钢与钢纤维混凝土组合梁栓钉连接件的抗剪性能,并和钢与普通混凝土组合梁的栓钉连接件的抗剪性能进行对比.通过比较分析发现:钢与钢纤维混凝... 对钢与普通混凝土组合梁的栓钉连接件和钢与钢纤维混凝土组合梁的栓钉连接件进行推出试验.研究钢与钢纤维混凝土组合梁栓钉连接件的抗剪性能,并和钢与普通混凝土组合梁的栓钉连接件的抗剪性能进行对比.通过比较分析发现:钢与钢纤维混凝土组合梁栓钉连接件的抗剪承载力高于钢与普通混凝土组合梁栓钉连接件的抗剪承载力;钢与钢纤维混凝土组合梁栓钉连接件的极限承载力对应的滑移值明显大于钢与普通混凝土组合梁栓钉连接件的极限承载力对应的滑移值.对钢与钢纤维混凝土组合梁栓钉连接件抗剪承载能力的理论计算提出建议. 展开更多

关键词 钢纤维混凝土 组合梁 栓钉连接件 试验研究

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开孔板和栓钉连接件抗剪性能试验研究及承载力计算 被引量：9

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作者 邓文琴 张建东 +3 位作者 刘朵 顾建成 胡隽 黄国斌 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期463-469,共7页

为了研究开孔钢板+栓钉连接件的抗剪性能,以栓钉直径和贯穿钢筋直径为变化参数,进行了5组共10个模型试件的抗剪承载力试验.基于国内外53个栓钉和96个开孔钢板模型试验结果提出了开孔板和栓钉连接件抗剪承载力计算式.研究结果表明:弹性... 为了研究开孔钢板+栓钉连接件的抗剪性能,以栓钉直径和贯穿钢筋直径为变化参数,进行了5组共10个模型试件的抗剪承载力试验.基于国内外53个栓钉和96个开孔钢板模型试验结果提出了开孔板和栓钉连接件抗剪承载力计算式.研究结果表明:弹性阶段试件抗剪承载力由栓钉和开孔钢板连接件共同承担,栓钉失效后承载力出现迅速下降随后保持不变,该阶段抗力主要由孔内贯穿钢筋承担并表现出良好的延性;随栓钉和贯穿钢筋直径的增加试件抗剪承载力及初始刚度均提高,而延性则减小;采用栓钉连接件和开孔钢板连接件叠加作用以及考虑1.25倍安全系数的承载力计算公式,其计算值与试验结果吻合较好. 展开更多

关键词 组合桥梁 栓钉连接件 开孔钢板连接件 推出试验

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