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Study on the interfacial shear behavior of steel reinforced concrete (SRC) members with stud connectors after fire 被引量:2
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作者 Zihua ZHANG Junhua LI Lei ZHANG Kai YU 《Frontiers of Structural and Civil Engineering》 CSCD 2014年第2期140-150,共11页
Statically push-out tests of 20 steel reinforced concrete short columns (SRCSC) with stud connectors on the surface of shape steel after fire and two SRCSC under ambient temperature were carried out, in order to stu... Statically push-out tests of 20 steel reinforced concrete short columns (SRCSC) with stud connectors on the surface of shape steel after fire and two SRCSC under ambient temperature were carried out, in order to study the failure mode, load-slip relationship and the interfacial shear transfer of SRC members after fire. Experimental results show that the typical failure modes and load-slip curves of SRCSC after fire are almost the same as the case under ambient temperature. The interfacial shear transfer of SRCSC declines exponentially not only with the increase of the peak temperature the specimen experienced but also with the increase of the peak temperature duration. The interfacial shear transfer of the specimens with studs arranged at the steel web is much higher than those with studs arranged at the steel flange. Empirical formulas of SRCSC interfacial shear transfer after fire are proposed, and the calculated results generally agree well with the experimental results. 展开更多
关键词 steel reinforced concrete (SRC) short column stud connector afcer fire interfacial shear transfer
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钢纤维混凝土栓钉-橡胶组合连接件疲劳性能分析 被引量:1
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作者 张俊豪 刘世忠 +4 位作者 栗振锋 毛敏 郭文龙 郭京京 刘俊俊 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第1期104-110,146,共8页
为探究钢纤维混凝土(Steel fiber reinforced concrete,SFRC)栓钉-橡胶组合连接件的疲劳性能,结合文献疲劳试验,采用ABAQUS与FE-SAFE软件建立试件有限元模型并进行静力性能与疲劳寿命计算,结果与文献试验值基本吻合。以剪应力幅、橡胶... 为探究钢纤维混凝土(Steel fiber reinforced concrete,SFRC)栓钉-橡胶组合连接件的疲劳性能,结合文献疲劳试验,采用ABAQUS与FE-SAFE软件建立试件有限元模型并进行静力性能与疲劳寿命计算,结果与文献试验值基本吻合。以剪应力幅、橡胶套高度和栓钉直径等为控制参数,分析SFRC栓钉-橡胶组合连接件的疲劳寿命变化规律,并根据分析结果参考Eurocode 4拟合出SFRC栓钉-橡胶组合连接件的疲劳寿命计算公式。研究结果表明:通过ABAQUS与FE-SAFE相结合的方式能够较好地实现SFRC栓钉-橡胶组合连接件的疲劳性能分析;组合连接件的疲劳破坏位置均发生于栓钉根部焊缝处;与普通栓钉连接件相比,加入橡胶套的组合连接件在200万次疲劳荷载作用下的应力幅下降40%左右;组合连接件的疲劳寿命随着栓钉直径的增大逐渐增加,随着橡胶套高度的增加逐渐降低;提出的疲劳寿命计算公式在200万次疲劳荷载下的应力幅均明显低于各国现有规范,采用本文计算公式预测SFRC栓钉-橡胶组合连接件的疲劳寿命更加安全,为SFRC栓钉-橡胶组合连接件的设计应用提供了参考。 展开更多
关键词 栓钉-橡胶组合连接件 钢纤维混凝土 有限元 FE-SAFE 疲劳寿命 应力幅
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隧道支护组合结构大偏心受压性能试验研究 被引量:1
3
作者 王明胜 王奎 +1 位作者 路军富 张宏鑫 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期1188-1201,共14页
为保证隧道初期支护型钢拱架与喷射混凝土两者更好地协同工作,考虑隧道支护结构常处于偏心受压的受力特点,提出在型钢拱架上添加不同形式的栓钉剪力件形成组合支护结构并进行室内大偏心受压试验。试验对自然黏结状态以及添加栓钉剪力件... 为保证隧道初期支护型钢拱架与喷射混凝土两者更好地协同工作,考虑隧道支护结构常处于偏心受压的受力特点,提出在型钢拱架上添加不同形式的栓钉剪力件形成组合支护结构并进行室内大偏心受压试验。试验对自然黏结状态以及添加栓钉剪力件的组合结构进行承载性能分析,探究栓钉剪力件最优的布设方式,并对组合结构极限承载力的理论计算公式进行推导。研究结果表明:自然黏结状态下的型钢混凝土构件进行大偏心受压试验之后,其破坏形态与实际隧道支护结构破坏一样,混凝土极易剥落,当型钢腹板布设栓钉剪力件时,裂缝扩展范围会有所减小,组合结构的协同承载能力有了较大的提升,而栓钉剪力件梅花形布设相比双排布设在抑制构件破坏方面更为有效。布设栓钉剪力件的构件其延性、承载性能和抗弯刚度均得到了增强,与自然黏结工况相比,双排和梅花形布设的构件极限承载力分别提升了14.83%与27.63%,侧向挠度值分别减少了24.27%与30.21%;在加载至极限荷载的0.4倍时,自然黏结构件已无法满足平截面假定,而双排和梅花形布设的构件在加载至0.8倍和0.9倍极限荷载时仍能满足平截面假定。通过试验分析可知,梅花形布设栓钉的方式对于提高组合结构的承载性能更为合理。基于平截面假定,提出并验证了型钢-混凝土组合结构大偏压极限承载力理论计算公式,研究结果可为隧道初期支护设计提供理论支撑。 展开更多
关键词 栓钉剪力件 型钢-混凝土组合结构 共同承载 平截面假定 偏心受压试验 极限承载力
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工程水泥基复合材料中栓钉力学性能试验研究
4
作者 乐思韬 肖林 +2 位作者 詹刚毅 韦建刚 刘建红 《铁道建筑》 北大核心 2025年第2期57-63,共7页
通过工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)中栓钉推出试验,得到ECC中栓钉的破坏模式、应变分布、荷载-滑移曲线等行为特征。结合既有ECC中栓钉的试验研究结果,对ECC中栓钉力学性能进行分析,并评估既有栓钉承载... 通过工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)中栓钉推出试验,得到ECC中栓钉的破坏模式、应变分布、荷载-滑移曲线等行为特征。结合既有ECC中栓钉的试验研究结果,对ECC中栓钉力学性能进行分析,并评估既有栓钉承载力计算公式的适用性。针对ECC中短栓钉可能发生拔出破坏的特点,开展ECC中栓钉长度的参数分析。研究结果表明:ECC中栓钉较容易发生弯剪破坏;当ECC强度较低时可能发生栓钉拔出破坏;ECC中栓钉的极限承载力、设计承载力、抗剪刚度劣于相同强度的普通混凝土,但延性系数比普通混凝土高;ECC强度对栓钉承载力有较大影响,现有承载力计算公式对ECC中栓钉的适用性较差;为防止栓钉发生拔出破坏,建议钢-ECC组合梁中栓钉长度取90 mm。 展开更多
关键词 栓钉 ECC 力学性能 试验研究 有限元分析
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钢-混凝土组合梁中栓钉的非线性受力特性分析
5
作者 于博 蔺鹏臻 何志刚 《材料导报》 北大核心 2025年第19期130-137,共8页
为了深入研究钢-混凝土组合梁中栓钉剪力连接件的非线性受力特性,本工作基于弹性地基梁理论,系统分析了栓钉在各个工作阶段的受力机理和破坏模式。通过弹性地基梁理论,建立了栓钉在弹性变形阶段和塑性挤压阶段的挠曲线微分方程,并提出... 为了深入研究钢-混凝土组合梁中栓钉剪力连接件的非线性受力特性,本工作基于弹性地基梁理论,系统分析了栓钉在各个工作阶段的受力机理和破坏模式。通过弹性地基梁理论,建立了栓钉在弹性变形阶段和塑性挤压阶段的挠曲线微分方程,并提出了栓钉抗剪承载力、刚度及滑移量的计算公式。在此基础上,通过对计算结果、有限元模拟值以及相关文献数据的对比分析,验证了所提出公式的准确性和荷载-位移三折线本构模型的适用性。研究结果表明:本工作提出的三折线荷载-位移本构模型能够准确描述栓钉剪力连接件的力学行为,特别是在预测栓钉承载力和滑移曲线时,能够更接近栓钉的实际受力情况,表现出较高的精度和适用性,抗剪承载力理论计算值与实测值的误差为8.05%,相对于不同规范和同类文献的计算结果,本工作中的公式与试验值的吻合程度更高。本工作中的理论计算公式可用于初步确定栓钉剪力件的抗剪性能,并为栓钉在钢-混凝土组合结构中的应用和设计提供理论和技术支持。 展开更多
关键词 栓钉剪力件 抗剪承载力 荷载-滑移曲线 数值分析
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集簇式钢纤维混凝土栓钉-橡胶连接件抗剪承载力折减系数计算方法
6
作者 郭京京 刘世忠 +4 位作者 栗振锋 刘世明 毛敏 张俊豪 舒春生 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第2期96-103,共8页
为探究集簇式钢纤维混凝土(steel fiber reinforced concrete,SFRC)栓钉-橡胶连接件的抗剪性能,结合文献推出试验试件参数,采用ABAQUS有限元软件对其进行非线性数值模拟,有限元计算结果与试验结果吻合较好。以栓钉间距与栓钉层数为控制... 为探究集簇式钢纤维混凝土(steel fiber reinforced concrete,SFRC)栓钉-橡胶连接件的抗剪性能,结合文献推出试验试件参数,采用ABAQUS有限元软件对其进行非线性数值模拟,有限元计算结果与试验结果吻合较好。以栓钉间距与栓钉层数为控制变量,设计了27组集簇式SFRC栓钉-橡胶连接件并建立有限元模型,对群钉效应影响下新型组合连接件的单钉平均抗剪承载力进行计算分析,并基于有限元计算结果拟合出集簇式SFRC栓钉-橡胶连接件单钉抗剪承载力折减系数计算公式。研究结果表明:橡胶套的加入能够在一定程度上改善栓钉的受力不均匀性;随着栓钉数量的增加,群钉中单钉平均抗剪承载力较单排钉呈现下降趋势;单钉平均抗剪承载力与抗剪折减系数随栓钉间距的增大而增大,随栓钉层数的增加而明显降低,间距大于8倍栓钉直径后变化趋于稳定;提出同时考虑栓钉间距和栓钉层数的集簇式SFRC栓钉-橡胶连接件单钉平均抗剪承载力折减系数的设计计算公式,为集簇式SFRC栓钉-橡胶连接件的设计和工程应用提供参考。 展开更多
关键词 集簇式SFRC栓钉-橡胶连接件 有限元数值模拟 群钉效应 抗剪性能 抗剪承载力折减系数
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钢-混组合梁横向结合段负弯矩区合理构造与受力性能研究
7
作者 彭银辉 周诚兮 +2 位作者 李剑 张清华 崔闯 《桥梁建设》 北大核心 2025年第5期105-111,共7页
某大跨度双层钢桁梁斜拉桥下层桥面采用钢-混组合梁,横向钢-混结合段位于下层行车道两侧钢桥面板和混凝土桥面板之间,采用UHPC的后浇段作为连接过渡。为优化钢-混组合梁横向结合段负弯矩区界面连接构造,设计3片新型钢-混组合梁、6种钢-... 某大跨度双层钢桁梁斜拉桥下层桥面采用钢-混组合梁,横向钢-混结合段位于下层行车道两侧钢桥面板和混凝土桥面板之间,采用UHPC的后浇段作为连接过渡。为优化钢-混组合梁横向结合段负弯矩区界面连接构造,设计3片新型钢-混组合梁、6种钢-混连接构造方案,对应6种UHPC与钢梁之间剪力连接件布置方式(有无顶、底、侧板剪力钉)和2种UHPC与NC之间湿接缝键齿形状(梯形或矩形),通过静力试验得到不同构造方案损伤特征、荷载~跨中挠度曲线、裂缝宽度和极限承载能力,并选择最优钢-混连接构造方案。结果表明:3片新型钢-混组合梁的破坏过程可分为弹性阶段、裂缝扩展阶段和屈服阶段,且结构表现出良好的延性和承载能力;不同方案的剪力连接件显著影响横向结合段负弯矩区的力学性能,梯形键齿湿接缝比矩形键齿湿接缝更有利;综合考虑施工便利性,该区域设置底板和顶板剪力钉、PBL开孔板、梯形键齿湿接缝为最合适的构造方案,其挠度、湿接缝宽度和结构应变相对较小,混凝土裂缝数量较少且宽度和长度较小,UHPC与钢梁分离量较小,选择该方案为最佳方案并已运用于实桥。 展开更多
关键词 斜拉桥 桥面结构 钢-混组合梁 剪力钉 PBL开孔板 湿接缝 力学性能 静力试验
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隧道支护栓钉型钢与喷射混凝土界面粘结滑移性能研究
8
作者 杨宗林 路军富 +2 位作者 徐世文 卢志凯 李旻昊 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第11期137-145,共9页
为探究带栓钉剪力件隧道支护型钢与喷射混凝土界面粘结滑移性能,以栓钉长度、直径、数量和布置形式为影响因素,进行5种工况下腹板设置栓钉剪力件的型钢-喷射混凝土短柱推出试验。通过分析试件的破坏特征、荷载-滑移特性、裂缝模式和承... 为探究带栓钉剪力件隧道支护型钢与喷射混凝土界面粘结滑移性能,以栓钉长度、直径、数量和布置形式为影响因素,进行5种工况下腹板设置栓钉剪力件的型钢-喷射混凝土短柱推出试验。通过分析试件的破坏特征、荷载-滑移特性、裂缝模式和承载能力等进行带栓钉隧道支护型钢与喷射混凝土界面粘结滑移性能的研究。研究结果表明:栓钉试件的破坏模式受栓钉数量和强度影响分为拉裂破坏和胀裂破坏两类。典型的型钢-喷射混凝土界面平均粘结强度-滑移曲线可分为四段:无滑移段、曲线上升段、曲线下降段和水平残余段。栓钉梅花形布置时,在曲线荷载上升段之后出现荷载稳定段。栓钉可显著增强型钢-喷射混凝土结构界面等效粘结性能,增强隧道支护型钢与喷射混凝土协同变形,提升隧道初支整体承载能力。增大栓钉直径和梅花形布置形式可使型钢混凝土结构承载能力提高12%~22%,栓钉高度对抗剪承载力影响较小。根据受力机制建立型钢-喷射混凝土界面特征粘结应力计算公式,进而提出带栓钉连接件的型钢与喷射混凝土界面的粘结滑移本构模型。将提出的本构模型与推出试验曲线和数值模拟曲线对比,表明理论公式和粘结滑移本构模型精度较高。 展开更多
关键词 隧道支护 栓钉连接件 型钢-喷射混凝土 粘结滑移 本构模型
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混合梁斜拉桥开口格室结合部承载性能试验研究
9
作者 王太奇 王淑敏 +2 位作者 马广 杨欣然 刘玉擎 《建筑钢结构进展》 北大核心 2025年第3期32-37,45,共7页
为明确开口格室混合梁钢混结合部的承载性能,基于在建广湛高铁东平水道混合梁斜拉桥结合部构造,设计两个开口格室结合部局部缩尺试件,开展了轴压承载力试验。分析了开口格室结合部的破坏模态、钢底板与混凝土之间的相对滑移、应变分布,... 为明确开口格室混合梁钢混结合部的承载性能,基于在建广湛高铁东平水道混合梁斜拉桥结合部构造,设计两个开口格室结合部局部缩尺试件,开展了轴压承载力试验。分析了开口格室结合部的破坏模态、钢底板与混凝土之间的相对滑移、应变分布,对比了钢底板分别采用焊钉和槽口型开孔板连接件对承载性能的影响。结果表明:两试件的承载力约为实桥设计荷载的6.8倍。钢底板上采用焊钉的试件的承载力比采用槽口型开孔板的高约6%,两试件的破坏模态均为混凝土受压破坏,剪力连接件均未被剪断,连接件类型对结合部的承载力和破坏模态影响不显著;两试件承压板附近混凝土在加载过程中未因局部承压而压碎,试件破坏时钢底板仍处于弹性受力状态。槽口型开口板连接件可增强钢底板与混凝土之间的结合性能。 展开更多
关键词 混合梁斜拉桥 开口格室结合部 焊钉 槽口型开孔板 承载性能
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套筒焊钉连接件抗剪性能与受力机理研究
10
作者 吴飞 苏航 +2 位作者 苏庆田 林志平 刘新华 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第10期1481-1489,共9页
为了研究套筒焊钉连接件的抗剪性能,设计了8个焊钉推出试件,通过静力加载试验测试了套筒焊钉连接件的受力性能,比较了新型套筒焊钉和常规焊钉的抗剪性能差异。参照试验建立Abaqus非线性有限元模型,研究了套筒焊钉连接件的抗剪机理。试... 为了研究套筒焊钉连接件的抗剪性能,设计了8个焊钉推出试件,通过静力加载试验测试了套筒焊钉连接件的受力性能,比较了新型套筒焊钉和常规焊钉的抗剪性能差异。参照试验建立Abaqus非线性有限元模型,研究了套筒焊钉连接件的抗剪机理。试验结果表明:套筒焊钉连接件的总体抗剪性能与普通焊钉连接件的接近,与常规焊钉相比,套筒焊钉的极限承载力提升4%~8%,抗剪刚度提升25%~35%。有限元分析表明:套筒焊钉连接件的抗剪破坏过程与普通焊钉连接件的接近,但套筒焊钉连接件的破坏在焊钉根部的长度范围比普通焊钉的小,焊钉应力比普通焊钉的小;套筒焊钉连接件的混凝土破坏发生在套筒内部的混凝土中,套筒外部的混凝土没有破坏。试验和数值计算表明新型套筒焊钉连接件的力学性能略优于普通焊钉连接件的,在工程中按照普通焊钉连接件的计算方法进行设计计算是可行的。 展开更多
关键词 连接件 组合梁 套筒 焊钉 试验 有限元
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钢-混凝土组合梁群钉连接件抗剪承载力折减研究
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作者 白芳龙 房瑞伟 +3 位作者 黄力 刘洋 林源 张谢东 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2025年第4期831-837,共7页
为研究钢-混凝土组合梁中群钉连接件抗剪承载力折减情况,开展了单钉和群钉试件的推出试验,并运用ABAQUS有限元软件进行数值模拟,以C50和C60混凝土中栓钉数量和栓钉排间距为参数,提出了抗剪承载力折减系数计算方法,结果表明:试验试件发... 为研究钢-混凝土组合梁中群钉连接件抗剪承载力折减情况,开展了单钉和群钉试件的推出试验,并运用ABAQUS有限元软件进行数值模拟,以C50和C60混凝土中栓钉数量和栓钉排间距为参数,提出了抗剪承载力折减系数计算方法,结果表明:试验试件发生栓钉剪断破坏,群钉试件底部混凝土压碎,且栓钉剪断时周围混凝土压碎区域重叠;群钉试件单个栓钉抗剪承载力折减了1.9%;单钉试件比群钉试件峰值滑移大19.3%;随着栓钉数量的增多,群钉单个栓钉抗剪承载力折减程度逐渐变大,当栓钉排间距增大时出现相反变化;提出的群钉连接件抗剪承载力折减系数计算方法计算结果和有限元结果吻合良好. 展开更多
关键词 桥梁工程 群钉 推出试验 有限元分析 抗剪性能 折减系数
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集束式群钉连接件抗拔性能试验研究
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作者 白芳龙 林源 +4 位作者 吴迪 张虹燕 李勇 张谢东 汪威 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2025年第6期1386-1391,共6页
文中开展了栓钉布置形式为1排2列且钢纤维掺量为0.64%及栓钉布置形式为3排2列且钢纤维掺量分别为0、0.64%、1%抗拔试件的抗拔试验,分析了破坏形态、抗拔承载力、荷载-位移曲线和初始刚度的变化情况,结果表明:1排2列试件其中一个栓钉发... 文中开展了栓钉布置形式为1排2列且钢纤维掺量为0.64%及栓钉布置形式为3排2列且钢纤维掺量分别为0、0.64%、1%抗拔试件的抗拔试验,分析了破坏形态、抗拔承载力、荷载-位移曲线和初始刚度的变化情况,结果表明:1排2列试件其中一个栓钉发生焊缝破坏,混凝土板无裂缝,破坏时混凝土板和钢梁明显分离;3排2列群钉试件都发生了混凝土破坏,破坏裂缝呈现锥形,且随着钢纤维掺量的增大,裂缝宽度逐渐变小;对于发生混凝土破坏的三个3排2列群钉试件,钢纤维掺量从0增加到1%时,抗拔承载力增大了36.5%,抗拔延性性能增强,峰值荷载对应的混凝土板和钢梁的峰值分离位移增大了45.5%,抗拔初始刚度增大了24.2%. 展开更多
关键词 桥梁工程 群钉:抗拔试验 抗拔承载力 抗拔性能
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脱空及修复对超高性能混凝土栓钉连接件抗剪性能的影响试验
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作者 郭亚唯 王军 +1 位作者 姚沅 朱尧于 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第12期2257-2265,共9页
为合理评估局部混凝土脱空对栓钉连接件抗剪性能的影响程度,探讨脱空修复措施对栓钉连接件抗剪性能恢复的有效性,以脱空深度、脱空率为脱空缺陷变化参数,并采用超高性能混凝土灌浆修复措施,开展超高性能混凝土脱空及修复对栓钉连接件抗... 为合理评估局部混凝土脱空对栓钉连接件抗剪性能的影响程度,探讨脱空修复措施对栓钉连接件抗剪性能恢复的有效性,以脱空深度、脱空率为脱空缺陷变化参数,并采用超高性能混凝土灌浆修复措施,开展超高性能混凝土脱空及修复对栓钉连接件抗剪性能的影响试验。试验结果表明:1)所有试件均以栓钉剪断破坏为主要标志,超高性能混凝土板未出现明显开裂,脱空及修复对试件最终破坏模式几乎无影响;2)脱空可导致栓钉抗剪承载力和抗剪刚度显著下降,且随脱空深度增大,抗剪性能呈降低趋势,脱空对抗剪刚度的影响程度高于抗剪承载力;3)脱空率对栓钉抗剪性能影响不明显;4)对深度20 mm的脱空采用超高性能混凝土灌注修复后,可提升试件的抗剪承载力和抗剪刚度,且抗剪刚度提升效果优于抗剪承载力,但脱空修复后栓钉抗剪性能仍未恢复至未脱空时的水平,抗剪承载力和抗剪刚度分别较未脱空时降低22.7%和10.2%。最后,基于试验数据提出考虑脱空缺陷的超高性能混凝土栓钉连接件抗剪承载力计算公式。 展开更多
关键词 栓钉连接件 超高性能混凝土 抗剪性能 推出试验 混凝土脱空 脱空修复
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大跨度连续梁桥钢混结合段有限元建模方法对比分析
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作者 钟奇亨 《城市道桥与防洪》 2025年第3期114-118,共5页
以沪渝蓉高速铁路天门汉北河特大桥为例,建立了模拟与不模拟剪力键的钢混结合段有限元模型,从结构刚度、应力和钢梁传力过程等角度对比了2种模型计算结果的差异。结果表明:是否模拟剪力键对钢混结合段的刚度基本没有影响;2种模型得到的... 以沪渝蓉高速铁路天门汉北河特大桥为例,建立了模拟与不模拟剪力键的钢混结合段有限元模型,从结构刚度、应力和钢梁传力过程等角度对比了2种模型计算结果的差异。结果表明:是否模拟剪力键对钢混结合段的刚度基本没有影响;2种模型得到的混凝土梁正应力最大相差0.1 MPa,钢梁von Mises应力最大相差26.8 MPa,应力差异最大的部位是钢格室隔板的PBL键开孔处;不模拟剪力键模型得到的钢梁顶板、底板和腹板的传力过程更符合实际。 展开更多
关键词 钢混结合段 有限元模型 剪力钉 PBL键
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轨道交通钢混组合连续梁及剪力件设计探讨
15
作者 李牧 《价值工程》 2025年第1期71-73,共3页
由于钢混组合梁结构可以充分发挥混凝土和钢结构的性能优势,因此在轨道交通桥梁设计中逐步得到推广。目前对于轨道交通组合梁上部结构构造设计及计算参考较少,不同设计标准、规范针对剪力件的计算仍存在区别,因此有必要对上述问题进行... 由于钢混组合梁结构可以充分发挥混凝土和钢结构的性能优势,因此在轨道交通桥梁设计中逐步得到推广。目前对于轨道交通组合梁上部结构构造设计及计算参考较少,不同设计标准、规范针对剪力件的计算仍存在区别,因此有必要对上述问题进行分析探讨。本文结合国内某轨道交通项目(45+70+45)m钢混组合连续梁的设计,通过有限元软件建模计算,分析钢混组合梁的受力特点,并针对国内外不同规范对于钢混组合梁剪力件的抗剪承载力计算公式进行比较及探讨,以期为同类型桥梁设计计算提供一定参考。 展开更多
关键词 轨道交通桥梁 钢混组合连续梁 剪力连接件 焊钉 结构分析
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钢-超高性能混凝土组合桥面系中栓钉连接件的疲劳性能研究 被引量:37
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作者 刘诚 樊健生 +3 位作者 聂建国 胡建华 崔剑峰 唐亮 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期139-146,共8页
针对钢-超高性能混凝土(UHPC)组合桥面系中栓钉连接件疲劳性能研究不足的状况,采用精细数值模型和模型疲劳试验,对岳阳洞庭湖大桥的钢-UHPC组合桥面系中栓钉连接件的疲劳性能进行了研究。在精细数值模型分析中,建立了岳阳洞庭湖大桥的... 针对钢-超高性能混凝土(UHPC)组合桥面系中栓钉连接件疲劳性能研究不足的状况,采用精细数值模型和模型疲劳试验,对岳阳洞庭湖大桥的钢-UHPC组合桥面系中栓钉连接件的疲劳性能进行了研究。在精细数值模型分析中,建立了岳阳洞庭湖大桥的多尺度有限元模型,提取了栓钉剪应力的影响面,基于中国《公路钢结构桥梁设计规范》的标准疲劳车,计算得到了栓钉等效疲劳剪应力幅。在模型疲劳试验中,取桥面系的正弯矩和负弯矩板带,设计了1组2个梁式足尺疲劳试件,其中正、负弯矩试件中的栓钉分别在119.5MPa和72.0MPa名义剪应力下经历了200万次疲劳加载。再考虑了影响面大小、车流量和设计年限等因素对等效疲劳应力幅进行修正,并对栓钉的疲劳寿命进行了评估。结果表明:试件在经历200万次疲劳加载后应变仍保持平截面,未发生明显界面疲劳破坏,可保守取119.5 MPa和72.0 MPa作为正、负弯矩板带试件中栓钉的疲劳强度;洞庭湖大桥组合桥面系中的栓钉连接件具有足够的疲劳承载力安全储备,能够满足120年的设计寿命要求。 展开更多
关键词 桥梁工程 钢-UHPC组合桥面系 疲劳试验 栓钉连接件 疲劳性能评估 多尺度有限元
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带栓钉连接件型钢混凝土剪力传递性能研究 被引量:20
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作者 李俊华 王国锋 +1 位作者 邱栋梁 俞凯 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期74-82,共9页
通过15个带栓钉连接件的型钢混凝土短柱在单调荷载下的推出试验及1个自然黏结试件的对比试验,研究带栓钉连接件型钢混凝土短柱的破坏形态、裂缝模式、荷载-滑移特性、型钢应变分布、剪力传递承载力等。试验结果表明:带栓钉连接件型钢混... 通过15个带栓钉连接件的型钢混凝土短柱在单调荷载下的推出试验及1个自然黏结试件的对比试验,研究带栓钉连接件型钢混凝土短柱的破坏形态、裂缝模式、荷载-滑移特性、型钢应变分布、剪力传递承载力等。试验结果表明:带栓钉连接件型钢混凝土推出试件的破坏以混凝土劈裂为主,劈裂裂缝出现的方位与栓钉的布置位置有关。典型试件的荷载-滑移曲线大致可分为5个阶段,分别为无滑移段、滑移段、破坏段、荷载下降段及残余段。由于栓钉剪切变形的影响,栓钉根部混凝土受局部承压作用,混凝土与型钢表面原有的自然黏结将受到损坏,近栓钉位置的型钢应变产生突变,应变分布表现出与自然黏结试件不一样的特征。在其他条件基本相同的情况下,型钢腹板布置栓钉的试件,其极限荷载和残余荷载比型钢翼缘布置栓钉的试件高,与极限荷载相对应的端部滑移比型钢翼缘布置栓钉的试件大。根据试件的受力机理和力的扩散原则,提出了带栓钉连接件型钢混凝土推出试件的承载力计算公式及防止栓钉外侧混凝土劈裂破坏的构造措施,公式计算结果与试验结果总体相符且偏于安全。 展开更多
关键词 型钢混凝土 栓钉连接件 剪力传递 承载力 滑移
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钢锚箱栓钉剪力连接件群钉效应及抗剪承载力计算方法 被引量:56
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作者 周绪红 逯文茹 +2 位作者 狄谨 秦凤江 赵敏 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期33-45,共13页
为了深入研究钢锚箱栓钉群钉剪力连接件的受力特性,对其群钉效应及主要影响因素进行了有限元分析,进而考虑由群钉效应所引起的单钉平均抗剪承载力降低现象,给出了计入承载力折减系数的群钉连接件抗剪承载力计算公式。研究结果表明:群钉... 为了深入研究钢锚箱栓钉群钉剪力连接件的受力特性,对其群钉效应及主要影响因素进行了有限元分析,进而考虑由群钉效应所引起的单钉平均抗剪承载力降低现象,给出了计入承载力折减系数的群钉连接件抗剪承载力计算公式。研究结果表明:群钉效应将导致栓钉连接件单钉平均抗剪承载力和抗剪刚度显著降低及栓钉传力不均匀现象,同时也将造成栓钉轴向应力的变化,但对栓钉剪应力和弯曲应力水平及其分布形式无明显影响;随着栓钉层数的增加,栓钉单钉平均抗剪承载力及抗剪刚度逐渐减小;当栓钉层间距由2.3倍栓钉直径增加至13.6倍栓钉直径时,栓钉单钉平均抗剪承载力先增大后减小,单钉平均抗剪刚度逐渐降低;当连接件的破坏形态为栓钉的弯剪破坏时,混凝土强度等级的提高对群钉连接件抗剪承载力影响较小,但可提高其抗剪刚度;提出的栓钉群钉连接件抗剪承载力计算公式可为钢锚箱栓钉群的合理布置提供理论依据。 展开更多
关键词 桥梁工程 栓钉群钉剪力连接件 有限元分析 群钉效应 抗剪承载力 抗剪刚度
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考虑疲劳损伤的栓钉连接件抗剪承载力研究 被引量:17
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作者 荣学亮 黄侨 赵品 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期88-93,101,共7页
针对钢-混凝土组合梁桥在结合面处承受反复剪力作用的栓钉连接件极限承载力降低现象进行了试验研究。基于考虑构件初始缺陷影响的断裂力学方法,建立了栓钉连接件疲劳寿命分析模型,并通过试验数据确定了模型参数,提出了栓钉连接件残余抗... 针对钢-混凝土组合梁桥在结合面处承受反复剪力作用的栓钉连接件极限承载力降低现象进行了试验研究。基于考虑构件初始缺陷影响的断裂力学方法,建立了栓钉连接件疲劳寿命分析模型,并通过试验数据确定了模型参数,提出了栓钉连接件残余抗剪承载力与等幅循环荷载加载次数关系的计算方法,采用此计算方法对不同的影响因素进行了参数分析。研究结果表明:栓钉直径越大,其抗剪承载力退化程度越大;栓钉初始缺陷率大于0.1且剪应力幅值大于100MPa时,其抗剪承载力降低速度很快,在工程设计中须加以控制。 展开更多
关键词 桥梁工程 栓钉连接件 断裂力学 残余抗剪承载力 疲劳累积损伤
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槽形钢梁-预制混凝土桥面板组合箱梁设计研究 被引量:11
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作者 刘钊 邢渊 +2 位作者 贺志启 马增 田飞 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期35-39,共5页
为促进桥梁快速施工技术发展并减轻既有中小跨径混凝土桥梁病害,开展一种槽形钢梁-预制混凝土桥面板组合梁的设计研究。槽形钢梁中心间距3.2m,在梁端及跨内分别设置板式与桁架式横联,在钢梁上翼缘设置簇钉群作为剪力件。每块预制板的纵... 为促进桥梁快速施工技术发展并减轻既有中小跨径混凝土桥梁病害,开展一种槽形钢梁-预制混凝土桥面板组合梁的设计研究。槽形钢梁中心间距3.2m,在梁端及跨内分别设置板式与桁架式横联,在钢梁上翼缘设置簇钉群作为剪力件。每块预制板的纵向长度取2.96m,横向宽度可根据现场运输条件确定。该组合梁可采用无支架拼装施工,即先以钢主梁支承预制桥面板,并在形成组合结构后承受二期恒载与活载。对比现有的横向装配式预应力混凝土小箱梁,该装配式钢-混组合梁可降低梁高7%~10%,减少自重30%~37%,其所采用的预制单元划分策略和簇钉群连接技术有利于提高桥梁建设速度和质量。 展开更多
关键词 组合梁桥 槽形钢梁 预制混凝土桥面板 簇钉连接件 快速施工
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