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栓钉连接件抗剪刚度对钢—混凝土结合梁自振特性影响研究

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中国铁道科学 2012年第6期33卷 24-29页

作者：侯忠明夏禾张彦玲北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043

设计6片钢—混凝土结合梁,从理论分析、试验和数值模拟3个方面,研究栓钉连接件抗剪刚度对钢—混凝土结合梁自振特性的影响。结果表明:在常见的栓钉布置情况下,钢梁与混凝土板的界面存在滑移,二者变形不同步,振型存在明显相位差;随着栓... 详细信息

设计6片钢—混凝土结合梁,从理论分析、试验和数值模拟3个方面,研究栓钉连接件抗剪刚度对钢—混凝土结合梁自振特性的影响。结果表明:在常见的栓钉布置情况下,钢梁与混凝土板的界面存在滑移,二者变形不同步,振型存在明显相位差;随着栓钉连接件抗剪刚度的降低,结合梁整体刚度明显下降,与不考虑界面滑移的结合梁相比,完全连接和部分连接(连接度为60%)结合梁的刚度分别降低39%和48%,相应的1阶竖向自振频率分别降低22%和29%;栓钉连接件的抗剪刚度越小,结合梁的刚度折减越大,但各阶自振频率对应刚度的折减程度不同;少量的栓钉损伤对梁的竖向自振频率影响不明显。由于结构的基频对其冲击系数影响很大,因此在结合梁的动力性能分析及冲击系数计算中,应考虑栓钉连接件刚度的影响。

关键词：钢-混凝土结合梁栓钉连接件抗剪刚度界面滑移自振特性

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开孔板连接件初期抗剪刚度试验

中国公路学报 2014年第11期27卷 69-75页

作者：郑双杰刘玉擎同济大学桥梁工程系上海200092

为建立组合结构桥梁使用的开孔板连接件抗剪刚度计算方法,以开孔板孔径、混凝土强度和弹性模量及孔中钢筋直径、强度和弹性模量等为变化参数,进行了60个模型试件的抗剪刚度试验;分析各试件剪力-相对滑移曲线的切线与割线的斜率比值变化... 详细信息

为建立组合结构桥梁使用的开孔板连接件抗剪刚度计算方法,以开孔板孔径、混凝土强度和弹性模量及孔中钢筋直径、强度和弹性模量等为变化参数,进行了60个模型试件的抗剪刚度试验;分析各试件剪力-相对滑移曲线的切线与割线的斜率比值变化,提出了以相对滑移0.2mm对应的割线斜率为开孔板连接件抗剪刚度的取值方法;采用弹性地基梁法分析了孔中混凝土及钢筋的抗剪机理,推导了开孔板连接件抗剪刚度的理论计算表达式;基于理论分析和123个模型试验提出了开孔板连接件抗剪刚度的计算式。研究结果表明:计算式反映了孔中混凝土、孔中钢筋及其对混凝土约束的作用,物理意义明确,可用于钢-混凝土组合结构考虑结合面开孔板连接件作用的计算分析。

关键词：桥梁工程开孔板连接件模型试验组合桥抗剪刚度计算方法

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肋板间距对开孔板连接件抗剪刚度影响分析

工程力学 2016年第9期33卷 179-185页

作者：柳扬清刘玉擎郑双杰同济大学桥梁工程系上海200092

为探讨开孔板连接件肋板间距合理的布置方法,通过模型试件抗剪推出试验和弹性地基梁理论,分析了肋板间距对开孔板连接件抗剪刚度的影响机理,提出了考虑肋板间距影响的开孔板连接件抗剪刚度计算公式。研究表明:肋板间距对开孔板连接件抗... 详细信息

为探讨开孔板连接件肋板间距合理的布置方法,通过模型试件抗剪推出试验和弹性地基梁理论,分析了肋板间距对开孔板连接件抗剪刚度的影响机理,提出了考虑肋板间距影响的开孔板连接件抗剪刚度计算公式。研究表明:肋板间距对开孔板连接件抗剪承载力及峰值滑移量影响较小,对开孔板连接件抗剪刚度影响较大;抗剪刚度随着肋板间距增加近似线性增大,逐渐趋近于单块开孔板连接件受力的抗剪刚度;肋板间距与开孔板孔径的比值为开孔板连接件抗剪刚度的主要影响因素,建议并列焊接多个开孔板连接件时距径比不宜小于3.3。

关键词：组合结构桥梁开孔板连接件模型试验抗剪刚度肋板间距

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焊钉连接件抗剪刚度计算方法研究

工程力学 2014年第7期31卷 85-90页

作者：蔺钊飞刘玉擎贺君同济大学桥梁工程系上海200092 长沙理工大学省部共建教育部"桥梁工程安全控制"重点实验室湖南长沙410114

为建立组合结构桥梁常用的焊钉连接件抗剪刚度计算方法,通过共计40个焊钉抗剪承载性能模型试验,分析了焊钉在混凝土中的变形特点和受力机理,建立了焊钉连接件抗剪刚度计算式。研究结果表明:以剪力-滑移曲线对应滑移量为0.2mm处的割线模... 详细信息

为建立组合结构桥梁常用的焊钉连接件抗剪刚度计算方法,通过共计40个焊钉抗剪承载性能模型试验,分析了焊钉在混凝土中的变形特点和受力机理,建立了焊钉连接件抗剪刚度计算式。研究结果表明:以剪力-滑移曲线对应滑移量为0.2mm处的割线模量作为抗剪刚度,所对应的剪力约为最大剪力的45%,并近似位于剪力-滑移曲线线性与非线性分界处;抗剪刚度计算式反映了焊钉直径、弹性模量及混凝土弹性模量的影响,物理意义明确,与试验数据具有较高的吻合度。

关键词：组合结构桥梁焊钉连接件模型试验抗剪刚度计算式

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胶合木-混凝土组合梁斜交螺钉连接件抗剪刚度计算方法研究

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建筑结构学报 2019年第S1期40卷 347-353页

作者：王汉成杜浩胡夏闽张冰南京工业大学土木工程学院江苏南京211800

为了研究胶合木-混凝土组合梁斜交螺钉连接件抗剪刚度计算方法,进行了7组共计21个胶合木-混凝土组合梁斜交螺钉连接件的推出试验,得到了斜交螺钉连接件的荷载-滑移曲线,分析了混凝土强度等级、螺钉直径、螺钉嵌入角度对胶合木-混凝土组... 详细信息

为了研究胶合木-混凝土组合梁斜交螺钉连接件抗剪刚度计算方法,进行了7组共计21个胶合木-混凝土组合梁斜交螺钉连接件的推出试验,得到了斜交螺钉连接件的荷载-滑移曲线,分析了混凝土强度等级、螺钉直径、螺钉嵌入角度对胶合木-混凝土组合梁斜交螺钉抗剪连接件抗剪刚度的影响,探讨了斜交螺钉连接件在胶合木-混凝土组合梁中的受力机理。基于弹性地基梁理论,提出了斜交螺钉连接件抗剪刚度计算公式。研究结果表明:增大螺钉直径可以有效提高斜交螺钉连接件的抗剪刚度;随着斜交螺钉连接件嵌入木梁角度逐渐减小,斜交螺钉连接件的抗剪刚度逐渐降低。抗剪刚度计算公式反映了螺钉直径、螺钉嵌入角度、螺钉抗剪刚度、木材顺纹刚度系数以及木材横纹刚度系数的影响,且计算结果与试验结果吻合较好。

关键词：胶合木-混凝土组合梁斜交螺钉连接件推出试验抗剪刚度

矩形顶管F型承插接头抗剪刚度及影响因素研究

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隧道建设（中英文） 2021年第S2期41卷 84-91页

作者：许有俊董文秀裴学军内蒙古科技大学土木工程学院内蒙古包头014010 内蒙古科技大学矿山安全与地下工程院士工作站内蒙古包头014010

为研究矩形顶管F型承插接头抗剪刚度等抗剪力学特性,建立精细化三维有限元模型,通过分析不同剪切位移下接头构件的力学特征,对接头抗剪刚度及影响抗剪刚度的因素进行研究。结果表明:1)矩形顶管F型承插接头的抗剪刚度呈非线性特征,分为3... 详细信息

为研究矩形顶管F型承插接头抗剪刚度等抗剪力学特性,建立精细化三维有限元模型,通过分析不同剪切位移下接头构件的力学特征,对接头抗剪刚度及影响抗剪刚度的因素进行研究。结果表明:1)矩形顶管F型承插接头的抗剪刚度呈非线性特征,分为3个阶段。当接头错台量小于7.6 mm时,接头抗剪刚度基本不变;接头错台量为7.6~22.29 mm时,接头的抗剪刚度降低为30%;接头错台量超过22.29 mm时,接头达到屈服荷载,接头抗剪刚度基本为0。2)接头的破坏过程为接头倒角部位钢套环先屈服,之后接头倒角部位混凝土发生受压破坏,最后范围逐渐扩大形成整个破坏面;接头发生剪切错台变化时,倒角部位钢套环及端部混凝土承担大部分剪切荷载,易发生破坏,应对此位置重点加强。3)接头钢套环厚度和长度、倒角半径、管片厚度的增加均会提高接头抗剪刚度,其中管片厚度对接头抗剪刚度的影响最大。

关键词：矩形顶管 F型承插接头剪力剪切变形抗剪刚度

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CR连接件弹性抗剪刚度计算方法研究

重庆交通大学学报（自然科学版） 2024年第10期43卷 7-18页

作者：陈建兵张现通刘聪田壮言苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215011

当前对于钢混组合梁桥中CR连接件的研究主要集中于承载力,对其抗剪刚度研究较少,没有较为通用的理论计算公式。为建立合理的CR连接件抗剪刚度计算公式,笔者基于现有试验建立有限元模型并加以验证,模拟不同结构参数的剪力连接件弹性阶段... 详细信息

当前对于钢混组合梁桥中CR连接件的研究主要集中于承载力,对其抗剪刚度研究较少,没有较为通用的理论计算公式。为建立合理的CR连接件抗剪刚度计算公式,笔者基于现有试验建立有限元模型并加以验证,模拟不同结构参数的剪力连接件弹性阶段的荷载-位移曲线,揭示不同参数下的连接件弹性抗剪刚度变化规律。利用等效弹簧模型和等效杆系弹簧模型,笔者分别研究了剪力键、混凝土榫以及混凝土榫内贯穿钢筋的抗剪刚度,结合弹性阶段刚度叠加关系,建立了CR连接件弹性抗剪刚度理论计算公式。理论计算与有限元拟合结果对比表明:连接件弹性抗剪刚度理论计算值与拟合值的误差在7.7%以内,结果吻合性较好,可作为结构设计的依据。

关键词：桥梁工程 CR连接件抗剪刚度有限元等效弹簧模型等效杆系弹簧模型

钢纤维混凝土栓钉-橡胶组合连接件抗剪刚度分析

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科学技术与工程 2023年第12期23卷 5294-5303页

作者：刘世忠张俊豪董晓强栗振锋赵明伟郭京京张锐银太原科技大学车辆与交通工程学院太原030024 太原理工大学土木工程学院太原030024 山西建设投资集团有限公司太原030002

为建立钢纤维混凝土(steel fiber reinforced concrete,SFRC)栓钉-橡胶组合连接件抗剪刚度设计计算方法,结合已有文献推出试验,采用ABAQUS显式准静态求解技术进行非线性有限元分析,仿真计算结果与文献推出试验结果基本吻合。以橡胶套高... 详细信息

为建立钢纤维混凝土(steel fiber reinforced concrete,SFRC)栓钉-橡胶组合连接件抗剪刚度设计计算方法,结合已有文献推出试验,采用ABAQUS显式准静态求解技术进行非线性有限元分析,仿真计算结果与文献推出试验结果基本吻合。以橡胶套高度、橡胶套厚度、混凝土强度和栓钉直径为影响参数,分析组合连接件抗剪刚度变化规律,并结合现有栓钉抗剪刚度计算式拟合出SFRC栓钉-橡胶组合连接件抗剪刚度设计计算公式。结果表明:ABAQUS显式准静态求解技术能较好地实现组合连接件推出试验数值模拟;采用橡胶套包裹栓钉后会大幅降低连接件抗剪刚度,抗剪刚度最大降幅约为60%;当橡胶套高度为25 mm、厚度为2.5 mm时,即可显著降低连接件抗剪刚度;钢纤维混凝土强度对抗剪刚度影响较小;组合连接件抗剪刚度与栓钉直径近似呈正比关系;提出的抗剪刚度设计计算式能较准确预测钢纤维混凝土栓钉-橡胶组合连接件抗剪刚度,为工程设计提供参考与借鉴。

关键词：钢纤维混凝土(SFRC)栓钉-橡胶组合连接件非线性有限元抗剪刚度 ABAQUS/Explicit 力学性能

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装配式组合梁剪力钉抗剪刚度研究

科学技术与工程 2016年第6期16卷 228-232页

作者：李成君周志祥黄雅意重庆交通大学土木工程学院重庆400074

根据装配式钢-混凝土组合梁桥道板快速安装的工程需求,提出水平布置的装配式剪力钉。为了研究装配式剪力钉的抗剪刚度问题,进行推出试验。为选定合适的抗剪刚度公式,论述了国内、外常规剪力钉抗剪刚度计算方法的适用性和优缺点,并根据... 详细信息

根据装配式钢-混凝土组合梁桥道板快速安装的工程需求,提出水平布置的装配式剪力钉。为了研究装配式剪力钉的抗剪刚度问题,进行推出试验。为选定合适的抗剪刚度公式,论述了国内、外常规剪力钉抗剪刚度计算方法的适用性和优缺点,并根据试验结果对现有抗剪刚度计算公式进行了分类。分析两类试件的抗剪刚度,发现:与常规剪力钉相比,装配式剪力钉的抗剪刚度均较大,正常使用极限状态下二者的抗剪刚度相差最明显。最后引入剪力钉抗剪刚度退化率的概念,用以分析组合构件在荷载作用下不同阶段的抗剪刚度变化特性。

关键词：装配式组合梁推出试验剪力钉抗剪刚度