钢-RPC组合梁胶-栓钉新型连接件抗剪性能研究
发布时间：2021-07-15 08:14
活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete,简称RPC）是一种高强度、高韧性、低孔隙率的水泥基材料,具有良好的抗裂性和耐久性。将RPC运用于钢-混组合梁的顶板中,可以解决普通混凝土顶板纵向开裂、收缩徐变过大,以及桥梁跨径受自重限制等问题。然而目前针对钢-RPC组合梁栓钉连接件的研究十分缺乏。此外,栓钉变形、栓钉焊接不牢会导致钢与混凝土界面滑移,因此本文提出一种高强粘结胶-栓钉新型连接件,以改善组合梁界面抗剪承载力和抗剪刚度。本文主要完成的工作如下:1、通过推出试验,研究了RPC、高强粘结胶、栓钉三种材料对连接件抗剪性能的影响规律。结果显示,相比于普通混凝土（C50）,RPC中可以不配置钢筋也不会开裂。高强粘结胶和直径13mm的栓钉共同作用能够大幅度提高连接件的抗剪承载力和抗剪刚度,与直径大于13mm的栓钉组合时能明显提高界面的抗剪刚度。钢-RPC组合梁相比钢-普通混凝土组合梁,栓钉连接件的抗剪刚度大幅度提高,而抗剪承载力小幅度提高,极限滑移量则小幅度降低。2、运用ABAQUS软件建模,研究钢-RPC组合梁栓钉和胶-栓钉连接件的抗剪性能。有限元计算结果与试验结果吻合...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
加拿大Sherbrooke人行桥[65]
图 1-3 加拿大 Sherbrooke 人行桥[65]图 1-4 韩国 Sunyudo 人行桥[65]2011 年，美国研发出一种纵、横向矮肋桥面板—华夫桥面板结构，并成功应用于实桥建设中[11]。预制华夫桥面板之间，以及华夫桥面板与主梁之间的通过 UHPC 接缝连接成一个整体。此后，美国联邦公路管理局专门颁发了针对预制RPC华夫板的设计指南[66]，该指南仅适用于低应力状态下的华夫板设计，规定了相应的纵向、横向矮肋的间距等。相对国外，我国对 RPC 在实桥建设中的应用研究较晚些。目前，湖南大学邵旭东团队对 UHPC 的研究比较系统、深入。该团队先后研发了多种新型 UHPC 桥梁结构[67]，并在实桥建设中推广应用，效果明显。针对采用沥青铺装的钢桥，在服役运营期不长就容易出现沥青铺装层开裂、脱层，以及正交异性桥面板疲劳开裂等问题，邵旭东等研发出一种新型 UHPC 材料，材料的抗拉强度有了大程度的提高，而且在养护后几乎消除了收缩徐变的影响，该新型材料被称为超高韧性混凝土（STC）。将 STC 应用于钢桥的桥面铺装，可以增加钢桥面板的刚度、减小铺装层收缩引起的次内力造成的开裂，该钢-STC 组合桥面板结构，已经成功在广
a）现场围焊焊接栓钉 b）栓钉焊接完成图 2-4 普通围焊焊接栓钉（2）粘贴测量应变片为了研究栓钉构件的变形和受力情况，在栓钉表面沿钉轴向方向粘贴应变片。根据基本力学知识，在栓钉根部，以及距离根部 2cm 的位置各布置一个应变片测点，每个栓钉共布置 2 个测点。每个试件共有 4 个栓钉需要测量其应变，分别是左右翼缘板的第一排栓钉，也是受剪力最大的 4 个栓钉，见图 2-5。应变测点加载应变测点20L大样应变片R1R2L1L21#2#
【参考文献】：
期刊论文
[1]标准养护条件下活性粉末混凝土强度试验[J]. 黄春霞,安亚强,娄宗科. 甘肃科学学报. 2018(06)
[2]常温活性粉末混凝土性能及其应用[J]. 孙蓓,焦楚杰. 施工技术. 2018(21)
[3]单线铁路64m节段胶拼简支箱梁施工关键技术研究[J]. 汤晓光. 中国标准化. 2018(14)
[4]铁路预应力混凝土连续梁节段胶拼施工技术[J]. 辛宏亮. 国防交通工程与技术. 2018(04)
[5]免蒸养活性粉末混凝土研究现状[J]. 徐雯,谭淑珍,彭奥,黄文杰. 建材与装饰. 2018(32)
[6]首例铁路胶拼连续梁施工技术与创新[J]. 王永. 铁道建筑技术. 2018(02)
[7]基于混凝土损伤塑性模型的钢-混凝土组合梁纵向开裂有限元分析[J]. 徐晓晖,陈刚,戚肇刚. 建筑施工. 2018(01)
[8]超高性能混凝土在国内外桥梁工程中的研究与应用进展[J]. 邵旭东,邱明红,晏班夫,罗军. 材料导报. 2017(23)
[9]面向未来的高性能桥梁结构研发与应用[J]. 邵旭东,曹君辉. 建筑科学与工程学报. 2017(05)
[10]钢-UHPC轻型组合梁桥面板结构型式研究[J]. 吴佳佳,邵旭东,刘榕. 公路工程. 2017(04)
博士论文
[1]考虑滑移效应的钢—混凝土组合梁桥力学行为研究[D]. 张石波.华南理工大学 2012
硕士论文
[1]大跨度波形钢腹板—粉末混凝土（RPC）组合梁栓钉抗剪连接研究[D]. 张来健.华南理工大学 2018
[2]钢-UHPC轻型组合桥面板中短栓钉的静力及疲劳性能研究[D]. 翁雪微.西南交通大学 2017
[3]以栓钉为连接件的工字型钢—混凝土组合梁受力性能分析[D]. 邢修正.湘潭大学 2016
[4]钢-UHPC轻型组合梁桥面板的静力性能有限元分析[D]. 孔令方.湖南大学 2016
[5]钢-RPC混组合结构中剪力钉的力学性能[D]. 杨潇.西南交通大学 2016
[6]钢—活性粉末混凝土（RPC）组合梁界面受剪分析[D]. 周环宇.湖南大学 2013
[7]桥面覆层用弹性环氧胶黏剂的研究[D]. 冯李.湖南大学 2013
[8]正交异性钢板—活性粉末混凝土（RPC）组合梁界面抗剪分析[D]. 刘鹏.湖南大学 2012
[9]钢—混凝土组合梁纵向开裂问题分析[D]. 盛一凡.哈尔滨工程大学 2012
[10]钢混组合结构中剪力连接件试验研究[D]. 肖林.西南交通大学 2008
本文编号：3285339
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
加拿大Sherbrooke人行桥[65]
图 1-3 加拿大 Sherbrooke 人行桥[65]图 1-4 韩国 Sunyudo 人行桥[65]2011 年，美国研发出一种纵、横向矮肋桥面板—华夫桥面板结构，并成功应用于实桥建设中[11]。预制华夫桥面板之间，以及华夫桥面板与主梁之间的通过 UHPC 接缝连接成一个整体。此后，美国联邦公路管理局专门颁发了针对预制RPC华夫板的设计指南[66]，该指南仅适用于低应力状态下的华夫板设计，规定了相应的纵向、横向矮肋的间距等。相对国外，我国对 RPC 在实桥建设中的应用研究较晚些。目前，湖南大学邵旭东团队对 UHPC 的研究比较系统、深入。该团队先后研发了多种新型 UHPC 桥梁结构[67]，并在实桥建设中推广应用，效果明显。针对采用沥青铺装的钢桥，在服役运营期不长就容易出现沥青铺装层开裂、脱层，以及正交异性桥面板疲劳开裂等问题，邵旭东等研发出一种新型 UHPC 材料，材料的抗拉强度有了大程度的提高，而且在养护后几乎消除了收缩徐变的影响，该新型材料被称为超高韧性混凝土（STC）。将 STC 应用于钢桥的桥面铺装，可以增加钢桥面板的刚度、减小铺装层收缩引起的次内力造成的开裂，该钢-STC 组合桥面板结构，已经成功在广
a）现场围焊焊接栓钉 b）栓钉焊接完成图 2-4 普通围焊焊接栓钉（2）粘贴测量应变片为了研究栓钉构件的变形和受力情况，在栓钉表面沿钉轴向方向粘贴应变片。根据基本力学知识，在栓钉根部，以及距离根部 2cm 的位置各布置一个应变片测点，每个栓钉共布置 2 个测点。每个试件共有 4 个栓钉需要测量其应变，分别是左右翼缘板的第一排栓钉，也是受剪力最大的 4 个栓钉，见图 2-5。应变测点加载应变测点20L大样应变片R1R2L1L21#2#
【参考文献】：
期刊论文
[1]标准养护条件下活性粉末混凝土强度试验[J]. 黄春霞,安亚强,娄宗科. 甘肃科学学报. 2018(06)
[2]常温活性粉末混凝土性能及其应用[J]. 孙蓓,焦楚杰. 施工技术. 2018(21)
[3]单线铁路64m节段胶拼简支箱梁施工关键技术研究[J]. 汤晓光. 中国标准化. 2018(14)
[4]铁路预应力混凝土连续梁节段胶拼施工技术[J]. 辛宏亮. 国防交通工程与技术. 2018(04)
[5]免蒸养活性粉末混凝土研究现状[J]. 徐雯,谭淑珍,彭奥,黄文杰. 建材与装饰. 2018(32)
[6]首例铁路胶拼连续梁施工技术与创新[J]. 王永. 铁道建筑技术. 2018(02)
[7]基于混凝土损伤塑性模型的钢-混凝土组合梁纵向开裂有限元分析[J]. 徐晓晖,陈刚,戚肇刚. 建筑施工. 2018(01)
[8]超高性能混凝土在国内外桥梁工程中的研究与应用进展[J]. 邵旭东,邱明红,晏班夫,罗军. 材料导报. 2017(23)
[9]面向未来的高性能桥梁结构研发与应用[J]. 邵旭东,曹君辉. 建筑科学与工程学报. 2017(05)
[10]钢-UHPC轻型组合梁桥面板结构型式研究[J]. 吴佳佳,邵旭东,刘榕. 公路工程. 2017(04)
博士论文
[1]考虑滑移效应的钢—混凝土组合梁桥力学行为研究[D]. 张石波.华南理工大学 2012
硕士论文
[1]大跨度波形钢腹板—粉末混凝土（RPC）组合梁栓钉抗剪连接研究[D]. 张来健.华南理工大学 2018
[2]钢-UHPC轻型组合桥面板中短栓钉的静力及疲劳性能研究[D]. 翁雪微.西南交通大学 2017
[3]以栓钉为连接件的工字型钢—混凝土组合梁受力性能分析[D]. 邢修正.湘潭大学 2016
[4]钢-UHPC轻型组合梁桥面板的静力性能有限元分析[D]. 孔令方.湖南大学 2016
[5]钢-RPC混组合结构中剪力钉的力学性能[D]. 杨潇.西南交通大学 2016
[6]钢—活性粉末混凝土（RPC）组合梁界面受剪分析[D]. 周环宇.湖南大学 2013
[7]桥面覆层用弹性环氧胶黏剂的研究[D]. 冯李.湖南大学 2013
[8]正交异性钢板—活性粉末混凝土（RPC）组合梁界面抗剪分析[D]. 刘鹏.湖南大学 2012
[9]钢—混凝土组合梁纵向开裂问题分析[D]. 盛一凡.哈尔滨工程大学 2012
[10]钢混组合结构中剪力连接件试验研究[D]. 肖林.西南交通大学 2008
本文编号：3285339
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