钢板锚固长度试验研究和数值分析

作     者：李佳跃 

作者单位：华北理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：韩建强;焦占生

授予年度：2018年

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：粘结性能 连接件 端板 滑移 

摘      要：型钢混凝土结构(SRC结构)是预制混凝土结构的常用形式之一,具有承载能力强,施工便捷的一系列优点,在装配式发展迅猛的今天得到了广泛应用。型钢与混凝土的粘结性能对结构的承载能力、稳定性、变形及裂缝起着决定性的作用。目前我国学者主要研究混凝土强度、混凝土保护层厚度、横向配箍率等因素对粘结性能的影响。因此,分析不同表面状况的型钢对粘结性能的影响显得非常必要。试验采用不同表面状况—直锚、附加连接件、附加端板的钢板,设计并制作7个型钢混凝土试件。试验时,对试件的加载端进行单向加载直到最终破坏。试验结束后,采用数理统计软件SPSS与数学计算软件MATLAB分析每个构件滑移、相对滑移、型钢应变之间的差异,建立不同特征值以及锚固长度的函数关系式。结合试验情况与试验材料的相关参数在ABAQUS软件中建立模型并进行数值模拟,对比计算结果与试验结果的不同。试验表明,连接件与端板的设置相比直锚,使试件的粘结力提高了3～4倍;端板相比连接件,使试件的粘结力提高了30%,这说明端板对提高混凝土与型钢之间的粘结力效果更明显。端板与连接件等阻碍的设置不但提高了试件所能承受的极限荷载,同样也延长了荷载下降段的过程,增加了试件的安全性、稳定性、可靠性。型钢与混凝土接触面积不变时,适当增大投影面积可以减小锚长度。因此,在实际生产中可通过采用直接增大连接件、端板的投影面积或者调整连接件、端板的摆放位置间接增大型钢与混凝土的投影面积从而减少型钢的锚固长度,使型钢混凝土构件即安全又经济。