新型钢-混组合结构剪力连接键抗剪性能试验研究

发布时间：2020-03-25 10:44

【摘要】：钢-混凝土组合结构兼取了钢筋混凝土结构与钢结构两种结构的优点,从而得以充分发挥两种材料的特性,具有广阔的应用前景,符合我国建设和经济发展的国情,已成为结构体系的重要发展方向之一。为了防止钢-混凝土组合结构交界面相互错动或者竖向方向相互分离,确保其协同工作,在钢-混凝土界面设置剪力键或剪力连接件。在工程实践中,为解决波纹钢腹板下翼缘板混凝土浇筑问题,工程师提出一种新型横向放置的PBL剪力键。目前针对该新型横置PBL剪力键抗剪性能研究很少。本文采用推出试验对新型横置PBL剪力键的抗剪性能进行研究,主要试验参数为剪力键高度参数(100mm,125mm和160mm)、剪力键个数(1,2)、剪力键间距(250mm,350mm和450mm),同时制作传统竖置PBL剪力键试件与之作对比,试验共制作12个横置PBL剪力键和2个传统竖置PBL剪力键,观察推出试件的裂缝发展模式,试件最终破坏模式,荷载-竖向滑移关系,荷载-水平剪胀关系以及其极限承载能力。研究结果发现,剪力键高度对极限承载力影响不大,三种高度的试件的极限承载力值均在3000kN范围内,剪力键间距对极限承载力有明显影响,450间距的试件比250间距的试件的极限承载力高14.7%,剪力键间距与极限承载力有正相关关系,剪力键个数的对极限承载力的影响成倍数关系,两个剪力键的试件的极限承载力是一个剪力键的1.6~1.9倍。与传统竖置PBL剪力键相比,新型横置PBL剪力键的极限承载力要高19%但延性要弱的多,新型横置剪力键的滑移值约是传统竖置PBL键的1/10。最后,依据试验研究和理论分析,建立了新型剪力键在剪切荷载作用下极限承载力的计算公式,并用其他学者的试验数据对计算公式进行验证,其计算值与试验值吻合度较高。
【图文】：

点是共同作用后的性能大于钢和混凝土各自独立使用时的性能。性能差，是一种脆性材料，但抗压性能好；钢材处于拉伸状态时得到充分利用，若处于压缩状态，由于受到屈服强度的限制，其如果能将两种材料合理的分别应用到受压区和受拉区，，则将最大的优越性。基于上述优点，钢-混凝土组合结构自诞生以来就受到注，在工程界也得到了长足的发展，钢-混凝组合结构目前已大量、超高层等结构中，鉴于其具有巨大的经济技术效应，符合我国，未来将有更广阔的发展前景[2]。的组合结构与混凝土组合梁凝土组合梁是在钢梁和混凝土板的叠合面上利用剪力键将两者结种组合梁[3]，构造简单，施工方便，兼有混凝土良好的抗压性能也能，不足之处是在于容易侧向失稳，耐久性和耐火性能差，其截面

图1-4 为钢-混凝土组合结构桥代表性工程。(a) 杭州九堡大桥 (b) 港珠澳大桥图 1-4 钢-混凝土组合结构桥代表性工程Fig.1-4 Representative engineering of steel-concrete composite structure bridge
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU398.2

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本文编号：2599801