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栓钉连接件时变受剪承载力对组合梁施工阶段受力性能的影响

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建筑结构学报 2013年第8期34卷 150-157页

作者：张彦玲李运生赵志杨石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043

为了对钢-混凝土组合梁施工阶段的受力性能进行准确分析,针对我国常用的隔板式组合梁,通过推出试验研究栓钉连接件受剪承载力随混凝土龄期的变化规律,采用ANSYS有限元分析软件分析栓钉连接件时变受剪承载力对某连续曲线组合梁施工阶段... 详细信息

为了对钢-混凝土组合梁施工阶段的受力性能进行准确分析,针对我国常用的隔板式组合梁,通过推出试验研究栓钉连接件受剪承载力随混凝土龄期的变化规律,采用ANSYS有限元分析软件分析栓钉连接件时变受剪承载力对某连续曲线组合梁施工阶段受力性能的影响。分析结果表明:在混凝土龄期很短时栓钉连接件就具有一定的受剪承载力和抗剪刚度,且早期增长快,后期增长慢;混凝土板分段浇筑时组合梁的应力和变形随浇筑时间间隔的增加逐渐减小,在本文实例中,与不考虑浇筑过程中混凝土与钢梁的组合作用时相比,浇筑时间间隔为6 h的组合梁径向变形减小26.5%;与考虑28 d龄期混凝土与钢梁的组合作用时相比,浇筑时间间隔为3 d的组合梁切向应力增大14.2%。因此,当组合梁混凝土板浇筑时间间隔在6 h至3 d之内时,均应采用栓钉连接件的时变受剪承载力来分析浇筑过程中混凝土与钢梁的时变组合作用对组合梁施工阶段受力性能的影响。

关键词：组合梁施工阶段栓钉连接件时变推出试验受剪承载力早期组合作用

栓钉连接件锈蚀后静力性能和抗疲劳性能的试验研究

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土木工程学报 2013年第2期46卷 10-18页

作者：荣学亮黄侨任远东南大学江苏南京210096

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... 详细信息

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%。

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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锈蚀栓钉连接件力学性能试验研究

土木建筑与环境工程 2012年第2期34卷 15-20页

作者：荣学亮黄侨东南大学交通学院南京210096

为了解钢-混组合梁的栓钉连接件发生锈蚀后的静力工作性能,进行了4组栓钉试件的推出试验。首先通过人工电化学快速锈蚀方法使试件中的栓钉达到预定锈蚀状况,然后进行静载破坏试验,通过试验结果分析不同锈蚀状况对栓钉连接件力学性能的... 详细信息

为了解钢-混组合梁的栓钉连接件发生锈蚀后的静力工作性能,进行了4组栓钉试件的推出试验。首先通过人工电化学快速锈蚀方法使试件中的栓钉达到预定锈蚀状况,然后进行静载破坏试验,通过试验结果分析不同锈蚀状况对栓钉连接件力学性能的影响。结果表明:栓钉钉杆尤其是靠近结合面处发生锈蚀时,其极限承载力降低最大达到18%,相同荷载作用下滑移量增加,与极限荷载相对应的滑移量最大减小了12%;栓钉大头端部发生锈蚀时,对推出试件的承载力影响不大,但对栓钉连接件变形性能影响较大。

关键词：栓钉连接件锈蚀极限承载力荷载-滑移

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低温环境下栓钉连接件抗拉拔性能研究

建筑结构学报 2021年第S01期42卷 386-394页

作者：谢剑亢二聪严加宝朱冠儒天津大学建筑工程学院天津300350 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350

为促进组合结构在极地及高寒地区的安全广泛应用,解决低温环境下组合结构中栓钉连接件抗拉拔性能研究不足问题,采用自平衡加载装置,对4组栓钉试件进行了低温拉拔试验,得到了不同温度(20、-30℃和-60℃)和栓钉有效埋深(57 mm和92 mm)下... 详细信息

为促进组合结构在极地及高寒地区的安全广泛应用,解决低温环境下组合结构中栓钉连接件抗拉拔性能研究不足问题,采用自平衡加载装置,对4组栓钉试件进行了低温拉拔试验,得到了不同温度(20、-30℃和-60℃)和栓钉有效埋深(57 mm和92 mm)下栓钉拉拔试件的破坏模式、荷载-位移曲线、抗拉拔承载力等。考虑大尺寸构件低温试验难度大、成本高等问题,建立栓钉拉拔试件有限元模型,在20℃~-60℃温度范围内,模型的荷载-位移曲线、抗拉拔承载力和破坏模式与试验结果吻合良好,验证了模型的可靠性。基于此模型,进行参数分析,研究低温(20、-30℃和-60℃)和栓钉有效埋深(48、64、80 mm和96 mm)对栓钉连接件抗拉拔性能的影响。研究结果表明:在20~-60℃温度范围内,共出现三种典型破坏模式,即混凝土锥体破坏、混凝土劈裂破坏和栓钉拉断破坏;试件的抗拉拔承载力、极限位移、前期刚度等均随着温度的降低、栓钉有效埋深的增大而增大,有效埋深的增大对抗拉拔性能的提高作用更加显著;当温度T≤-30℃时,栓钉有效埋深hef为92 mm的拉拔试件均发生栓钉拉断破坏,其抗拉拔性能主要由栓钉本身低温材料性能决定。通过数值模拟和参数分析可知,20~-60℃温度范围内,混凝土强度等级为C60的拉拔试件发生由混凝土锥体破坏向栓钉拉断破坏转变的栓钉有效埋深与栓钉直径比hef/d临界值在5~6范围内。

关键词：低温栓钉连接件有效埋深静力试验有限元分析抗拉拔性能

极地低温下栓钉连接件受剪性能试验研究及有限元分析

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建筑结构学报 2019年第1期40卷 148-154页

作者：谢剑杜雪玉严加宝天津大学建筑工程学院天津300350 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350

为研究栓钉连接件在极地低温下的受剪性能,利用复叠式低温冷库、自制保温装置和电液伺服压力试验机对12个栓钉连接试件进行了推出试验,同时采用ABAQUS软件对其进行有限元分析,研究了温度、栓钉直径对低温下栓钉连接件受剪性能的影响。... 详细信息

为研究栓钉连接件在极地低温下的受剪性能,利用复叠式低温冷库、自制保温装置和电液伺服压力试验机对12个栓钉连接试件进行了推出试验,同时采用ABAQUS软件对其进行有限元分析,研究了温度、栓钉直径对低温下栓钉连接件受剪性能的影响。通过试验和有限元分析得到了试件破坏模式、荷载-滑移曲线、栓钉受剪承载力及极限滑移量,结果表明:试件在低温下出现栓钉剪断和栓钉剪断-混凝土压坏混合破坏两种破坏形式;在20～-80℃范围内,随着温度的降低,栓钉受剪承载力增大而极限滑移量减小,在-60～-80℃范围内,温度变化对栓钉连接件受剪性能的影响较小;在极地低温下,随着栓钉直径增大,栓钉连接件的受剪承载力和极限滑移量增加。采用ABAQUS软件考虑低温本构的有限元分析结果与试验结果吻合程度较高,通过试验结果拟合出的荷载-滑移曲线效果良好。

关键词：栓钉连接件极地低温推出试验有限元分析受剪承载力

开孔板和栓钉连接件抗剪性能试验研究及承载力计算

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东南大学学报（自然科学版） 2018年第3期48卷 463-469页

作者：邓文琴张建东刘朵顾建成胡隽黄国斌华中科技大学土木工程与力学学院武汉430074 东南大学土木工程学院南京210096 南京工业大学土木工程学院南京211816 苏交科集团股份有限公司南京211112 宁波市鄞州区交通投资有限公司宁波330200

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... 详细信息

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.

关键词：组合桥梁栓钉连接件开孔钢板连接件推出试验

单调及重复荷载作用下栓钉连接件抗拔性能试验研究

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建筑结构学报 2019年第S01期40卷 418-423页

作者：赵根田曹亚楠贾然高鹏内蒙古科技大学土木工程学院内蒙古包头014010

为了研究栓钉在单调及重复荷载作用下的抗拔性能,以及重复荷载作用下试件的损伤累积,以栓钉直径及埋深为参数设计了8个试件,并进行拔出试验,分析试件的荷载-位移曲线、残余位移、抗拔承载力、初始刚度以及栓钉、混凝土在重复荷载作用下... 详细信息

为了研究栓钉在单调及重复荷载作用下的抗拔性能,以及重复荷载作用下试件的损伤累积,以栓钉直径及埋深为参数设计了8个试件,并进行拔出试验,分析试件的荷载-位移曲线、残余位移、抗拔承载力、初始刚度以及栓钉、混凝土在重复荷载作用下的损伤累积情况。研究结果表明:针对本次试验参数,单调荷载作用下,栓钉直径由19 mm增加至22 mm,承载力增幅6.5%~29.8%,栓钉埋深由120 mm增加至170 mm,初始刚度提升40.6%~65.3%,试件极限位移随栓钉深径比的增加而增大。重复荷载作用下,各试件荷载-位移曲线均有"先密集后稀疏"现象,荷载级别大于等于8时各试件开始产生明显的变形累积,位移增幅明显,试件残余位移在中后期呈指数增长;栓钉埋深120 mm时,栓钉在60 kN左右就已产生明显的损伤累积,埋深170 mm时,荷载在120 kN左右栓钉开始出现损伤累积。

关键词：栓钉连接件深径比单调加载试验重复加载试验损伤累积抗拔性能

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栓钉高度对栓钉连接件抗剪性能的影响

浙江大学学报（工学版） 2020年第11期54卷 2076-2084页

作者：汪劲丰张爱平王文浩浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058

为了研究栓钉高度对栓钉连接件抗剪性能的影响,通过24个栓钉抗剪性能模型推出试件,获得栓钉在不同直径和高度下的荷载-滑移曲线和破坏模态,比较分析栓钉高度对栓钉连接件抗剪性能的影响,建立考虑栓钉高度的抗剪承载力计算式.研究结果表... 详细信息

为了研究栓钉高度对栓钉连接件抗剪性能的影响,通过24个栓钉抗剪性能模型推出试件,获得栓钉在不同直径和高度下的荷载-滑移曲线和破坏模态,比较分析栓钉高度对栓钉连接件抗剪性能的影响,建立考虑栓钉高度的抗剪承载力计算式.研究结果表明:当栓钉连接件长径比为4.5~13.2时,栓钉的抗剪承载力随长径比的增加而增大;当栓钉长径比小于10时,抗剪刚度随长径比的增加而增大,当长径比大于10时,抗剪刚度变化较小.提出栓钉连接件长径比为4.5~13.2时栓钉连接件发生剪断破坏时的抗剪承载力计算式,该公式考虑的因素更全面,与试验结果较吻合;中国现行规范关于栓钉抗剪刚度的设计值偏保守,在进行设计时可以选取规范Eurocode4或Oehlers提出的计算方法进行参考,以达到减少栓钉使用数量,降低设计和施工难度的目的.

关键词：钢-混凝土组合结构栓钉连接件栓钉高度长径比抗剪承载力抗剪刚度

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重复荷载作用后栓钉连接件的剩余力学性能

华南理工大学学报（自然科学版） 2018年第6期46卷 54-64页

作者：黄侨汪炳刘小玲邹韵李文贤东南大学交通学院江苏南京211189 宁波大学建筑工程与环境学院浙江宁波315211 宁波大学海运学院浙江宁波315211

为研究钢-混凝土组合结构中栓钉连接件在疲劳荷载作用后的力学性能退化规律,基于标准推出试验方法,对共计11个栓钉连接件的推出试件进行了三组试验,分别为推出试件的静载破坏试验、完全疲劳破坏试验以及经历一定疲劳荷载循环次数后的静... 详细信息

为研究钢-混凝土组合结构中栓钉连接件在疲劳荷载作用后的力学性能退化规律,基于标准推出试验方法,对共计11个栓钉连接件的推出试件进行了三组试验,分别为推出试件的静载破坏试验、完全疲劳破坏试验以及经历一定疲劳荷载循环次数后的静载破坏试验.在得到栓钉推出试件的静力承载力和疲劳寿命的基础上,分析总结了不同疲劳荷载循环次数后的栓钉推出试件的抗剪承载力、抗剪刚度、延性等力学性能的变化情况,并建立了考虑力学性能退化的栓钉荷载-滑移本构模型.结果表明:(1)栓钉连接件在静载破坏、疲劳破坏以及疲劳后静载破坏下呈现三种不同的截面破坏特征;(2)疲劳荷载作用下,栓钉推出试件的各项剩余力学指标均呈非线性退化,退化趋势显著;(3)文中所建立的栓钉荷载-滑移本构模型,形式简单,便于应用,且计算值与试验值吻合良好.

关键词：钢-混凝土组合结构栓钉连接件疲劳剩余力学性能桥梁