预制装配式胶合竹-混凝土组合梁中新型连接件剪切性能的试验研究

发布时间：2020-06-25 14:37

【摘要】：预制装配式胶合竹-混凝土组合梁结构是一种构件在工厂内加工制作,利用连接件在现场完成拼装的绿色结构形式,与现浇式胶合竹-混凝土组合梁相比,具备以下优点:制作精度高、施工效率高、承载能力和抗弯刚度较大、延性变形能力较好。连接件是这种组合结构能否发挥优良性能的关键,但是现存的连接件主要存在以下几点问题:凹槽类连接件的刚度较大但延性较差,破坏呈现脆性;销类连接件的延性较好但刚度太小;其他复合式连接件自身形式较复杂不适合用于预制装配式胶合竹-混凝土组合梁结构。因此进行预制装配式胶合竹-混凝土组合梁结构组合方式及基本性能的研究,设计出适合用于预制装配式胶合竹-混凝土组合梁结构的连接件具有重要的理论意义和实用价值。课题组在现有研究的基础上研制出了一种力学性能良好的新型连接件:钢管-超高性能混凝土复合剪力连接件,这种连接件形式简单,力学性能较好,比较适合用于装配式胶合竹-混凝土组合梁结构。为了探究这种新型连接件的力学性能和组合性能,本文对16组不同参数的新型复合剪力连接件进行了剪切试验,对试验结果进行了比较与分析,最后提出了一组优化参数后的连接件。试验发现这种连接件的主要破坏形态有3种:连接件在组合结构界面处剪断破坏;连接件钢芯从锚固端拔出破坏;连接件连接端从胶合竹梁中拔出。前两种破坏形态,连接件都能充分发挥其承受剪切荷载和相对滑移的作用,破坏有明显的征兆,是比较理想的破坏模式;第三种破坏形态出现的概率极低且不具有规律性,本文的所有试件中仅出现一例此种破坏形态,可能是由胶合竹梁的加工质量不佳,安装孔的制作误差导致。通过对试验结果的对比与分析,我们可以得出以下结论:这种连接件的延性变形能力主要取决于连接件的钢管核芯直径,在外包混凝土厚度一定的情况下,钢管核芯的直径越大,其延性越好;连接件的抗滑移刚度主要取决于连接件的外包混凝土的厚度,在钢管核芯直径一定的情况下,外包的混凝土越厚,连接件的抗滑移刚度越大;此外采用不同的钢管核芯类型的连接件的力学性能也有很大差异,以螺杆为钢管核芯的连接件比以钢筋为钢管核芯的连接件的抗滑移刚度要提高很多,可能是因为螺杆与外包混凝土壳比钢筋与外包的混凝土壳的粘结更为紧密。本文的研究成果,为装配式胶合竹-混凝土组合梁结构剪力连接件的研究提供重要的试验依据,为这种组合结构形式在实际工程中的应用奠定了基础。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU398.9
【图文】：

组合楼板,预制式,连接件,混凝土

上有所提升，而且具有更好的隔声、隔热、抗火性能符合建筑ｎ丨持续发展即ＥＳＤ逡逑（Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｌｙ邋Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ邋Ｄｅｓｉｇｎ）的设计原则。Ｃａｎｔｅｒｂｕｒｙ大学研究了邋种新逡逑型的半预制的ＴＣＣ楼板，如图１．１所示。逡逑６５媝厚现浇浞凝土板＇逦，逦＊逡逑—ｊ逦＼、凹措和ａ？邋１６？的方头锥钉逡逑＼＇、双《ＬＶＬ木梁逡逑图１．１半预制式木－混凝土组合楼板１１１１逡逑Ｙｅｏｈ邋Ｄ．，ＦｒａｇｉａｃｏｍｏＭ．，Ａｌｄｉ邋Ｐ．等人｜｜２］则对不同形式的连接件１、的胶含木－逡逑混凝土组合楼板系统进行了研究，发现丨＂丨梢形式的连接足刚度和强度最人的一种逡逑连接形式如图１．２所示。研究采用了２４００ｍｍ宽的“Ｍ”形横截Ｉｆ）丨形式，Ｈ体参数逡逑如图１．３所示，这种结构的跨度可达８－１０ｍ，仅需要６到８个凹槽连接件，凹槽的布逡逑置是非等距的，根据其受力特点，胶合木梁两端连接件较中部密集。逡逑他们一共研究了不Ｍ丨ｕｌ梢尺寸、＋同试验环境（室内或室外）、不同跨度、逡逑不同支撑条件、不同混凝土类Ｍ下的胶合木－混凝土组合楼板系统的力学性能，通逡逑过试验研究及与理论模型的对比分析

形式,组合效应,胶合木,混凝土板

ＶＬ逡逑６３逡逑图１．３逦“Ｍ”形横截面Ｉ１２】逡逑Ｙｅｏｈ邋Ｄ．，Ｆｒａｇｉａｃｏｍｏ邋Ｍ．，Ｆｒａｎｃｅｓｃｈｉ邋Ｍ．邋Ｄ？等人丨１３丨对ＴＣＣ设计的标准与准则逡逑进行了探Ｉ寸，并分析了几种有限元模型的优缺点。ＴＣＣ结构发挥组合效应必须满逡逑足以下准则：组合结构的中性轴在混凝土板与胶合木梁的界面处，保证混凝土板逡逑只承受压应力，胶合木梁承受拉应力；连接件必须具备足够的强度和刚度来抵抗逡逑剪应力，以发挥组合效应；足够的截面大小的胶合木梁来承受竖向荷载产生的拉逡逑应力。逡逑Ｃｅｃｃｏｔｔｉ１１４］在２００２年提出了一种有效刚度法（＂Ｔ法）来考虑组合效应，ｙ因逡逑子表示剪力折减系数，其取值范围为０到１之间，“０”表示没有组合效应，“１”逡逑表示完全组合效应。逡逑（ＥＩ）ｅｆｆ邋＝邋Ｅｉｈ邋＋邋Ｅｉｈ邋＋邋Ｙｉｅｉ＾Ｉ邋＋邋Ｙ２Ｅ２Ａ２ａｊ逦（１．１）逡逑公式卜１中表示材料的杨氏模量

【参考文献】