栓钉连接件抗剪刚度对钢混凝土结合梁自振特性影响研究

以国内外相关理论、试验研究及设计资料的收集为基础,探讨栓钉剪力连接件的破坏机理,受力特性和影响栓钉承载力主要因素,对栓钉剪力连接件在高强混凝土组合梁中的性能进行了分析。最后,对钢混凝土组合梁中栓钉剪力连接件的设计提出了建议。

为了研究钢-混凝土预制板组合梁中栓钉剪力连接件的性能,对不同的预留孔型、孔内不同的填充材料等12个推出试件进行试验研究.根据现有的组合梁理论,作者对试验结果进行对比分析,提出了对钢-混凝土预制板组合梁栓钉剪力连接件设计的建议.

以钢-混凝土组合梁中普遍采用的栓钉剪力连接件为研究对象,针对普通单钉头栓钉连接件存在根部相对薄弱、抗剪能力较差、连接容易过早失效的缺点,提出了一种新型双钉头型栓钉剪力连接件形式,并进行了推出试验有限元模拟分析,在此基础上讨论了影响新型栓钉连接件抗剪承载力的主要因素,最后结合有关规范公式提出了设计建议。研究表明:新型双钉头型栓钉提高了连接件的抗剪极限承载力(与传统栓钉相比,承载力可提高约10%),减小了钢梁与混凝土板的相对滑移,提高了二者的共同工作能力。下钉头直径是影响新型栓钉连接件抗剪性能的主要因素,工程应用时可取栓钉下钉头直径为其杆身直径的1.2~1.3倍,此时连接件极限承载力较高,抗剪工作性能亦较好。当按照我国现行钢结构规范设计采用新型栓钉连接件的钢-混凝土组合梁时,可对单个栓钉连接件的抗剪承载力计算值乘以1.3增大系数。与采用传统栓钉的组合梁相比,采用新型栓钉的钢-混凝土组合梁初期刚度与前者基本相同,但后期会有约12%~20%的明显提高。由于新型栓钉的滑移较小,使混凝土板和钢梁共同工作效果提高。

组合梁中,栓钉连接件主要用于传递钢梁与混凝土板交界面的纵向剪力。目前,国内外对栓钉承载力、荷载滑移关系以及栓钉刚度的研究多集中于混凝土受压状态下,而且规定了测定栓钉性能的试验方法,但对于混凝土受拉状态下栓钉性能的研究较少,也没有统一的试验方法。为此,利用大型有限元分析软件abaqus来模拟反向推出试验,重点分析了混凝土强度、栓钉直径、配筋率等参数对混凝土受拉状态下栓钉性能的影响。结果表明,混凝土受拉状态下栓钉的极限承载力由混凝土的破坏控制;栓钉的极限承载力、剪切刚度随混凝土强度及栓钉直径的增大而提高,而配筋率的变化对其影响较小;混凝土受拉状态下栓钉承载力和剪切刚度明显低于混凝土受压时;对于13~19的栓钉连接件,混凝土强度等级小于c50时,剪切刚度在150kn/mm~250kn/mm之间。最后,通过对比得出,此模型分析的栓钉承载力与现行规范吻合较好。

在分析国内外钢-混凝土组合梁各种剪切连接件工作机理及栓钉连接件受力性能的基础上,着重阐述了组合梁中栓钉连接件的承载力计算方法,并用最小二乘法拟合出适用于钢-轻骨料混凝土组合梁栓钉承载力计算公式.

在着重阐述了国内外钢—混凝土组合梁栓钉连接件承载力计算方法的基础上,利用最小二乘法拟合出适用于钢—轻骨料混凝土组合梁栓钉承载力计算公式。并运用有限元软件ansys对栓钉连接件进行仿真分析,为实际工程计算提供承载力计算依据。

混凝土受拉状态下组合梁中栓钉连接件的性能研究——组合梁中，栓钉连接件主要用于传递钢梁与混凝土板交界面的纵向剪力。目前，国内外对栓钉承载力、荷栽滑移关系以及栓钉刚度的研究多集中于混凝土受压状态下，而且规定了测定栓钉性能的试验方法。但对于混凝土受...

钢—高强混凝土组合梁中栓钉连接件的分析 在分析国内外钢—商品混凝土组合梁各种剪切连接件形式的基础上,着重阐 述了钢—高强商品混凝土组合梁中栓钉连接件的受力性能和承载力计算方法,提 出了有待完善的地方。 钢—商品混凝土组合梁是一种重要的横向承重组合构件,通过抗剪连接件将 钢梁和商品混凝土板组合成整体共同受力,从而能够充分发挥钢材抗拉、商品混 凝土抗压性能好的优点。而抗剪连接件是将钢梁与商品混凝土板组合在一起共同 工作的关键部件,起到了传递商品混凝土与钢梁之间纵向剪力的作用,同时还能 抵抗使两者分离的掀起作用。而高强商品混凝土在组合梁中的应用表明,抗剪连 接件的设置显得尤为重要。 1常见的剪力连接件的形式 抗剪连接件的形式很多,一般按照变形能力可分为刚性连接件和柔性连接件 两大类。刚性连接件包括方钢、t型钢、马蹄型钢、槽钢等连接件;而栓钉、弯 筋、角钢、锚环、摩

在分析国内外钢-混凝土组合梁各种剪切连接件形式的基础上,着重阐述了钢-轻骨料混凝土组合梁中栓钉连接件的受力性能和刚度计算方法,提出了有待完善的地方。

探讨和总结了压型钢板肋与钢梁组合结构的栓钉连接件的受力性能,从焊接方法、混凝土强度压型钢板的厚度等多方面,分析了各种影响因素对栓钉连接件受力性能的影响。

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。

探讨了型钢表面的栓钉与外包高强高性能混凝土之间的受力特性,基于既有的试验结果和理论计算,分析了栓钉的荷载—滑移曲线规律,研究了栓钉在三维有限元模拟中的影响因素,给出了三维受力状态下栓钉的刚度方程,建立了数值分析中每个方向的荷载—变形曲线。

研究目的:目前,国内外对轻骨料混凝土的组合梁及剪力钉连接件疲劳性能研究较少。为此,本文旨在设计制作一组轻骨料混凝土栓钉推出试件,并进行疲劳试验。通过对试验数据的拟合处理,得到试件的疲劳强度、疲劳曲线等,并和相关规范及已有成果进行对比,以评价该类试件的抗疲劳性能,为轻骨料混凝土在桥梁钢混凝土组合梁上的应用提供依据。研究结论:试验结果表明:(1)轻骨料混凝土栓钉连接件50%和97.72%保证率下的疲劳强度分别为126.7mpa和105.5mpa,该结果与其它关于普通混凝土栓钉连接件的相关研究成果差异不大,且要高于eurocode4规范值;(2)试件的疲劳曲线特性和疲劳破坏形式方面与普通混凝土栓钉连接件基本相似,这说明轻骨料混凝土运用在剪力钉连接件的方案是可行的;(3)该研究成果可以在组合梁桥等类似工程中推广应用。

对焊接圆柱头栓钉连接件,考虑栓钉直径、混凝土强度及钢纤维配置三个因素,进行三因素三水平正交推出试验。试验数据的极差和方差分析表明,在混凝土中配置钢纤维不影响栓钉的抗剪承载力和剪切滑移刚度,但栓钉的剪切刚度随混凝土强度的提高而增大,剪切刚度与滑移量呈双曲函数关系;并给出栓钉极限承载力及剪切刚度的计算公式。重复加载试验表明,即使在剪力很小时,对栓钉卸载其滑移变形仍不能恢复。

钢—混凝土组合梁抗剪连接件承载力计算研究——介绍了钢一混凝土组合梁中常见剪力连接件的分类，讲述和分析了目前国内外钢一混凝土组合梁各种剪力连接件的结构特点，特别重点介绍了本模型试验剪力连接件个数的计算，以期指导工程实践。　　

在钢-混凝土组合梁中,剪切连接件的机械作用使得纵向剪力转移到钢翼缘/混凝土板的接合处。这种转移能力取决于剪切连接件的强度和混凝土板抵抗由剪力高度集中所导致的纵向开裂的能力。大多数对组合结构的分析都集中在传统的钢筋混凝土和金属面板结构,而对预制空心板中栓钉的剪切能力研究很少。本文对带栓钉的预制空心板组合梁结构提出标准的推力试验方法。一共进行7组测试性试验,试验结果显示新方法符合钢筋混凝土楼板规范要求。在确定这个新的标准方法后,对栓钉进行了72个足尺推力试验,确定了该类型连接件的性能,通过分析试验结果,还指出了各类参数对连接件强度和延性的作用。本文还提出了这种剪力连接件的设计公式。

针对钢混凝土组合梁抗剪连接件中的弯筋连接件开展研究,比较了目前各国规范中的弯筋连接件形式及其抗剪承载力计算公式。分析了近年才开始用于实际工程中的蛇形弯筋连接件的特点及构造,并在此基础上提出蛇形弯筋连接件的抗剪承载力计算公式,以供工程设计参考。

分析了影响冷弯型钢立柱组合墙体抗剪承载力的主要因素是自攻螺钉连接件抗剪承载力,介绍了日本等其他国家规范中的计算方法,以及影响连接件承载力的因素,为我国进行相关研究提供参考依据。

组合梁新型连接件抗剪性能试验研究——抗剪连接件主要用于承担混凝土翼板与钢梁上翼缘之间的纵向剪力，是保证钢一混凝土结构构件共同受力、协调变形的关键部件．提出一种新型连接件，即在倒t型截面钢梁腹板上边缘部分开孔，钢梁腹板开孔上边缘焊接连续的蛇形钢...

为了充分利用环境友好型材料竹材,文中提出了竹材-混凝土组合结构桥面板,即以抗拉强度较高的竹胶板作为受拉区,而以抗压强度较高的混凝土作为受压区,2种材料界面处采用螺钉剪力连接件而形成竹-混凝土组合结构板.为了掌握竹-混凝土组合结构螺钉剪力键的抗剪承载能力等基本力学性能,完成了9组共27个推出试件的推出试验,综合研究了螺钉的直径、钉入角度、顺纹向排列间距对螺钉连接件抗剪承载能力的影响,并对推出试验数据进行了拟合处理分析,提出了该螺钉剪力键的抗剪承载能力、抗剪刚度计算公式,以及螺钉剪力键荷载-滑移曲线的函数表达式,为该类型剪力连接件在竹-混凝土组合结构的实际应用提供必要的前提.

为明确剪力钉单钉连接件抗剪承载力的合理计算方式,根据已有单钉推出试验对有限元方法进行验证后,运用该方法对几种常用的剪力钉单钉连接件抗剪承载力公式进行了对比分析,并得出合理计算公式。

波纹钢腹板预应力组合箱梁是一种新型的桥梁结构形式,由混凝土顶底板、体外预应力束和波纹钢腹板构成,是对传统的混凝土桥梁的一种改进。波纹钢腹板组合箱梁桥的疲劳,尤其是连接件的疲劳是设计时必须考虑的重要问题。文中基于某波纹钢腹板预应力连续刚构桥,采用bs5400的疲劳设计方法分别建立整体模型和局部模型分析了剪力件的应力历程,对该桥剪力连接件焊缝进行疲劳验算,介绍了疲劳分析的基本方法,证明了该桥剪力连接件在设计基准期内不会发生疲劳破坏。