基于PBL-栓钉组合剪力键的钢-UHPC组合桁式拱桥节点拉拔性能研究

作     者：邵旭东 陈玉宝 何广 赵旭东 SHAO Xu-dong;CHEN Yu-bao;HE Guang;ZHAO Xu-dong

作者机构：湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室湖南长沙410082 

出 版 物：《桥梁建设》 (Bridge Construction)

年 卷 期：2022年第52卷第1期

页      面：33-40页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFC0705406) 国家自然科学基金重点项目(52038003)。 

主　　题：钢-UHPC组合桁式拱桥 拱肋-腹杆节点 PBL剪力键 栓钉 组合剪力键 拉拔试验 抗拔性能 有限元法 

摘      要：为研究概念设计的1000 m钢-UHPC组合桁式拱桥新结构中拱肋-腹杆节点构造形式、UHPC强度对节点拉拔性能的影响,及新型PBL-栓钉组合剪力键应用于拱肋-腹杆节点的有效性,设计制作缩尺比为1∶5的4种采用不同剪力键形式(1对PBL剪力键+2排栓钉、2对PBL剪力键+3排栓钉、2对PBL剪力键、3排栓钉)的拱肋-腹杆节点模型进行拉拔试验,并进行缩尺、足尺模型有限元分析。试验和缩尺有限元分析结果表明:采用PBL-栓钉组合剪力键、仅采用PBL剪力键、仅采用栓钉的拉拔试件的破坏模式分别为UHPC拱肋剪切破坏、锚固区UHPC拔出、栓钉拉断;采用PBL-栓钉组合剪力键的试件最大安全系数为2.43,满足设计要求。根据足尺有限元模型结果,采用PBL-栓钉组合剪力键的拱肋-腹杆节点总用钢量少,拉拔性能好,设计合理;UHPC的抗压强度对节点的拉拔性能影响不大;适当提高UHPC的抗拉强度可提高节点的拉拔极限承载力。