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改进的新型全装配式组合梁抗剪连接件试验研究

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工程力学 2021年第1期38卷 89-99页

作者：王宁侯和涛李海生仇锦刘锦伟臧增运高梦起山东大学土建与水利学院济南250061 荣华(青岛)建设科技有限公司青岛266500 广联达科技股份有限公司北京100193 山东省建筑设计研究院有限公司济南250001 郑州城建集团投资有限公司郑州450001

该文主要研究一种改进的新型全装配式组合梁结构,主要包括:全预制混凝土楼板、TJ型紧固件(抗剪连接件)、C型钢导槽、钢梁,其具有无现场湿作业,安装制作精度要求低,可局部更换、循环使用等优点。为研究此新型组合梁连接件的抗剪性能,在... 详细信息

该文主要研究一种改进的新型全装配式组合梁结构,主要包括:全预制混凝土楼板、TJ型紧固件(抗剪连接件)、C型钢导槽、钢梁,其具有无现场湿作业,安装制作精度要求低,可局部更换、循环使用等优点。为研究此新型组合梁连接件的抗剪性能,在考虑钢导槽间距、紧固件预紧力、紧固件类型等因素的基础上,设计制作了6组试件,共12次推出试验。根据螺杆顶帽的不同,紧固件类别分为A、B两类,A类紧固件的螺杆端部万向铰为工厂加工成型,B类紧固件的螺杆端部万向铰为德国产的标准件(直接拧入螺杆端部即可,无需加工螺杆端部)。在试验参数的基础上,建立了紧固件和新型组合梁的有限元模型进行对比分析。结果表明:A类各试件表现出良好的残余强度稳定性,B类试件的荷载滑移曲线较A类曲线更为光滑,具有明显的强度下降段;组合梁连接件拆卸后重新安装不会导致抗剪性能的降低;组合梁连接件受力后不拆卸并复拧(再次施加扭矩)后抗剪性能有所提升;300 mm钢导槽间距试件的抗剪性能明显优于450 mm与600 mm;该文提出的紧固件预紧力计算公式与试验和有限元模拟结果吻合较好,建立的有限元模型能够较好地模拟紧固件的抗剪性能。

关键词：全装配式组合梁抗剪连接件推出试验荷载滑移曲线有限元分析

键槽构造UHPC-NC界面黏结性能试验研究

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材料导报 2021年第16期35卷 16050-16057+16064页

作者：周建庭胡天祥杨俊周璐孙航行重庆交通大学省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室重庆交通大学土木工程学院广西交通设计集团

采用超高性能混凝土(UHPC)加固桥梁,UHPC与既有普通混凝土(NC)结构界面间的黏结性能是保证加固效果的关键。为研究界面构造对UHPC-NC界面黏结性能的影响,以键槽布置和形状为变量,开展键槽构造UHPC-NC单面直接剪切试验,并与界面黏贴处理... 详细信息

采用超高性能混凝土(UHPC)加固桥梁,UHPC与既有普通混凝土(NC)结构界面间的黏结性能是保证加固效果的关键。为研究界面构造对UHPC-NC界面黏结性能的影响,以键槽布置和形状为变量,开展键槽构造UHPC-NC单面直接剪切试验,并与界面黏贴处理试件进行对比。结果表明:UHPC-NC黏结界面的破坏形态主要可分为四种,其中c、d类破坏(黏结界面与NC出现破坏)占总破坏形态的80%;键槽构造组的界面黏结性能优于黏贴组,其界面黏结抗剪强度比黏贴组高2倍左右;当键槽口宽度较小(10～20 mm)即体积损失率低于0.09时,UHPC-NC界面黏结抗剪强度随键槽口宽度的增大而增大;正梯形键槽试件的界面黏结抗剪强度比直角形键槽试件高25%左右,倒梯形键槽试件的界面黏结抗剪强度比直角形键槽试件高13%～15%;键槽构造UHPC-NC界面黏结-滑移曲线包含弹性上升阶段、屈服阶段和破坏下降阶段,部分曲线无屈服阶段,其极限滑移值均在0.8 mm以下。本工作提出了键槽构造UHPC-NC界面黏结-滑移模型,并给出了黏结刚度建议值。

关键词：桥梁工程高性能混凝土桥梁加固界面黏结性能荷载滑移曲线键槽构造

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摩擦型高强度螺栓长接头传力比的计算

工程力学 2022年第S1期39卷 109-114页

作者：谭鼎融黄永辉曾志伟陈碧静广州大学风工程与工程振动研究中心广东广州510006

摩擦型高强螺栓连接接头在现代钢桥中的应用越来越广泛,为研究各排螺栓的传力比特性,根据文献试验结果及有限元数值模拟结果,对螺栓的荷载滑移曲线进行了拟合,在此基础上建立了长列螺栓群接头的受力简化模型,由变形协调条件,通过求解静... 详细信息

摩擦型高强螺栓连接接头在现代钢桥中的应用越来越广泛,为研究各排螺栓的传力比特性,根据文献试验结果及有限元数值模拟结果,对螺栓的荷载滑移曲线进行了拟合,在此基础上建立了长列螺栓群接头的受力简化模型,由变形协调条件,通过求解静力平衡方程组,提出了各排螺栓传力比理论计算方法。为验证该理论方法的正确性,设计了2组螺栓接头,实测了其螺栓传力比,试验结果表明,该文方法与试验结果吻合良好。最后对影响螺栓传力的各参数进行研究,结果表明:传力比与芯板与盖板的板厚比,螺栓排数,孔间距等均有显著关系,当螺栓排数大于5时,建议首排螺栓传力比取0.389。

关键词：摩擦型高强螺栓传力比荷载滑移曲线有限元模拟试验研究

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十字带侧板型抗剪连接件受剪性能试验研究

世界地震工程 2022年第2期38卷 121-129页

作者：徐朋静钟瑾黄海王秋慧胡淑军赣州建工集团有限公司江西赣州341000 南昌大学建筑工程学院江西南昌330031 中国电建江西省电力设计院有限公司江西南昌330001

提出一种十字带侧板型抗剪连接件,以混凝土强度、抗剪连接件长度、抗剪连接件数量为参数设计四个试件,并进行往复加载试验,研究其破坏形态、剪力-位移曲线、骨架曲线、初始刚度、抗剪承载力和应变等指标。结果表明:四个试件的破坏形态... 详细信息

提出一种十字带侧板型抗剪连接件,以混凝土强度、抗剪连接件长度、抗剪连接件数量为参数设计四个试件,并进行往复加载试验,研究其破坏形态、剪力-位移曲线、骨架曲线、初始刚度、抗剪承载力和应变等指标。结果表明:四个试件的破坏形态基本一致,均由抗剪连接件与混凝土梁连接处率先产生裂缝,并向上端和下端发展,在混凝土出现压溃后达到极限状态;剪力-滑移曲线走势基本相同,均包括初始弹性阶段、弹塑性阶段和破坏阶段。另外,提高混凝土强度可增大试件初始刚度达16.44%,并能有效降低位移及应变;增大抗剪连接件长度仅提高试件初始刚度的4.25%,且对位移和应变的影响也较小;提高抗剪连接件数量可使初始刚度增大47.82%,抗剪连接件始终处于弹性,且有效减小位移和混凝土损伤,以及提高试件承载能力,满足弯剪分离式组合连接节点预期1mm最大位移的要求。

关键词：十字带侧板型抗剪连接件装配式受剪承载力破坏模式荷载滑移曲线

基于DIC的UHPC加固锈蚀钢筋混凝土柱轴心受压性能研究

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材料导报 2021年第S2期35卷 194-199页

作者：苏昊杨俊周建庭王劼耘王宗山马兴林重庆交通大学省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室重庆400074 重庆交通大学土木工程学院重庆400074 广西交通设计集团南宁530029

为研究UHPC加固锈蚀后钢筋混凝土柱的力学性能、承载能力提升幅度以及破坏形态,本文设计了8根试件,通过电化学方式对所有试件进行锈蚀处理,再采用UHPC对部分试件加固,最后采用控制变量法分别对锈蚀率为10%、20%、30%的试验柱进行轴压破... 详细信息

为研究UHPC加固锈蚀后钢筋混凝土柱的力学性能、承载能力提升幅度以及破坏形态,本文设计了8根试件,通过电化学方式对所有试件进行锈蚀处理,再采用UHPC对部分试件加固,最后采用控制变量法分别对锈蚀率为10%、20%、30%的试验柱进行轴压破坏试验,采用DIC技术观测试件全场应变变化,对比分析了应变云图、极限承载力、峰值应变等参数。试验结果表明:未加固试件破坏形态随着锈蚀率的增加破坏更接近于脆性破坏,加固后试验柱破坏形态主要表现为UHPC加固层劈裂破坏;加固后试件极限承载能力提高幅度约为119%~128%,加固后试件破坏时只有一条主裂缝,整体性和抗裂性得到提高;加固后DIC应变云图更均匀,应变集中出现较早,更利于裂缝发展预测。

关键词：桥梁工程超高性能混凝土锈蚀加固 DIC 荷载滑移曲线极限承载力

组合连续梁桥高强砂浆填充群钉连接件抗剪承载力试验研究

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建筑结构 2008年第9期38卷 102-105页

作者：吴冲廖崇庆曾明根虞国俊朱红亮同济大学桥梁工程系上海200092 上海市政工程设计研究总院上海200092 常州市航道管理处 213004

以71m+110m+71m三跨连续钢-混凝土组合箱形梁桥为工程背景,采用足尺模型推出试验方法研究了高强砂浆填充群钉连接件的抗剪承载力和荷载滑移曲线。共制作了7个C65砂浆填充剪力连接件试件,其中4个为单排标准推出试件,另外3个为20根22×... 详细信息

以71m+110m+71m三跨连续钢-混凝土组合箱形梁桥为工程背景,采用足尺模型推出试验方法研究了高强砂浆填充群钉连接件的抗剪承载力和荷载滑移曲线。共制作了7个C65砂浆填充剪力连接件试件,其中4个为单排标准推出试件,另外3个为20根22×200的群钉试件。比较了单排钉和群钉连接件的抗剪承载力和荷载滑移曲线,推荐了相应的经验公式,并且讨论了公式的适用性。

关键词：组合梁桥群钉剪力连接器推出试验极限抗剪承载力荷载滑移曲线高强砂浆

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型钢自密实混凝土黏结性能试验研究

南京工业大学学报（自然科学版） 2017年第2期39卷 83-90页

作者：孟龙飞叶燕华陈浩姚荣南京工业大学土木工程学院江苏南京211800 江苏城乡建设职业学院江苏常州213000 江苏省绿色建筑工程技术研究中心江苏南京210009 扬州科技学院江苏扬州225009

为研究自密实混凝土强度等级、保护层厚度、型钢埋置深度、栓钉4个主要因素对型钢自密实混凝土黏结性能的影响,对24个型钢自密实混凝土标准试件进行推出试验,得到型钢自密实混凝土的裂缝形态、荷载滑移曲线以及型钢的应变分布状况。试... 详细信息

为研究自密实混凝土强度等级、保护层厚度、型钢埋置深度、栓钉4个主要因素对型钢自密实混凝土黏结性能的影响,对24个型钢自密实混凝土标准试件进行推出试验,得到型钢自密实混凝土的裂缝形态、荷载滑移曲线以及型钢的应变分布状况。试验结果表明:试验加载过程中推出试件有3个开裂时刻和3种主要裂缝形态;试件受力过程可以划分为4个阶段:胶阶段、滑阶段、下降段和残余段;分析得到型钢应变在埋置长度上呈指数分布,且在荷载的下降段应变趋于线性分布的规律。

关键词：型钢自密实混凝土推出试验荷载滑移曲线型钢应变

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钢混组合梁正常使用阶段受力性能研究

钢混组合梁正常使用阶段受力性能研究

作者：王晓迎山东交通学院

学位级别：硕士

本文对钢混组合梁结合层的剪力连接件受力方式进行理论分析,通过梁式试验和有限元仿真分析的方法,研究在正常使用阶段的钢混组合梁受力性能,在对称加载和偏载加载作用下钢箱梁顶板应变、钢箱梁腹板应变、栓钉应变、混凝土板应变、结合... 详细信息

本文对钢混组合梁结合层的剪力连接件受力方式进行理论分析,通过梁式试验和有限元仿真分析的方法,研究在正常使用阶段的钢混组合梁受力性能,在对称加载和偏载加载作用下钢箱梁顶板应变、钢箱梁腹板应变、栓钉应变、混凝土板应变、结合面应变以及梁体不同位置处竖向位移变化规律,通过梁式试验和有限元软件分析得出结论:(1)在荷载等级加载过程中,钢混组合梁中钢梁、混凝土和栓钉三者均是处于弹性阶段,随荷载等级增加其应变逐渐增大,在卸载完成后其应变值基本恢复至初始状态。钢箱梁顶板、混凝土应变均呈现受压状态,在同一荷载作用下跨中截面应变最大,支点截面最小;(2)栓钉在钢混组合梁受力承载过程中主要承受拉应力,在卸载之后出现较小的压应变;在跨中位置处栓钉应变最大,支点截面位置处最小;组合梁在正常使用极限状态下,钢梁与混凝土板结合面处存在变形差,但差值较小;(3)组合梁荷载等级增加,钢混组合梁竖向位移线性增加,跨中截面位置处竖向位移值最大,支点截面位置处最小;钢混组合梁在加载过程中产生了一定的挠曲变形,但卸载后基本恢复至原来位置处;(4)在钢混组合梁加载过程中,同一水平面的钢箱梁顶板应变呈现钢箱梁顶板外侧变形大于内侧变形的规律,在跨中截面应变差值最大,即剪力滞效应在跨中位置处最为明显;(5)在有限元分析中,钢混组合梁钢梁顶板应力以受压为主,在支点位置处呈现出较小的受拉性能,并且由跨中至支点位置其应力应变逐渐减小。钢梁底面应力应变呈现出受拉性状,在跨中位置截面处拉应力最大,该处可以作为钢梁是否达到屈服状态的取值位置,支点位置处拉应力几乎为零,在跨中荷载作用下,跨中竖向位移值最大,在支点处为零,组合梁两端发生向上翘曲,但其值较小。综合钢梁顶板、底板应力应变随荷载变化关系,钢混组合梁在单个加载点荷载为200kN时处于弹性受力阶段,并未发生屈服。

关键词：钢混组合梁剪力连接件梁式试验数值分析荷载滑移曲线

预制钢-混凝土结构栓钉连接件拉剪受力性能研究

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预制钢-混凝土结构栓钉连接件拉剪受力性能研究

作者：李光明华侨大学

学位级别：硕士

预制装配式钢-混凝土组合梁在工厂预制、现场装配,具有施工速度快、质量好和绿色环保等优点,符合建筑工业化的发展要求。组合梁栓钉连接件受剪力为主,但同时也受弯和受拉,目前栓钉抗剪连接件的研究主要考虑剪力作用的影响,缺乏拉力作用... 详细信息

预制装配式钢-混凝土组合梁在工厂预制、现场装配,具有施工速度快、质量好和绿色环保等优点,符合建筑工业化的发展要求。组合梁栓钉连接件受剪力为主,但同时也受弯和受拉,目前栓钉抗剪连接件的研究主要考虑剪力作用的影响,缺乏拉力作用对栓钉力学性能的影响研究,特别是预制装配式试件在拉剪共同作用下的数据比较缺乏,施工时,栓钉在预留孔中位置的偏移对承载力和滑移也有一定的影响,针对现有研究情况,本文通过试验和理论分析相结合的方法展开对预制装配式组合梁栓钉连接件在拉剪共同作用下的力学性能研究。主要研究工作如下:（1）总结国内外研究现状,参考欧洲组合梁规范设计试验方案,制作了25个推出试验模型试件,控制25个试件的试验参数考察预制试件和现浇试件、预制试件栓钉的预埋位置、施加的拉力施力比。（2）对比分析现浇混凝土推出试件和预制混凝土推出试件在同等条件下的力学性能差异,研究不同拉力施力比对栓钉抗剪承载力、抗剪刚度、破坏模态和荷载滑移曲线的影响,研究表明:预制试件的抗剪承载力和抗剪刚度都比现浇试件大,且在拉剪共同作用下预制试件具有更好的力学性能。（3）研究施工误差栓钉预埋位置产生偏差对组合梁力学性能的影响。并对比国内外规范与相关学者的公式和数据,研究结果表明:在拉剪共同作用下,施工误差会显著降低栓钉的抗剪承载力和抗剪刚度。

关键词：钢-混凝土组合梁推出试验荷载滑移曲线拉力施力比