發(fā)布時間：2019-10-29 02:52

【摘要】：為給裝配式組合梁剪力連接件的設(shè)計(jì)施工提供參考,針對裝配式組合梁中剪力釘?shù)牟贾锰攸c(diǎn),考慮荷載作用等級和剪力釘數(shù)量的影響,進(jìn)行縱向荷載作用下剪力釘連接件的抗剪性能和極限承載力試驗(yàn)研究。采用推出試驗(yàn)的方法,設(shè)計(jì)了2類共24個剪力釘推出試件,考察試件從受載到破壞全過程的抗剪機(jī)制,再利用約束混凝土基本力學(xué)原理對試件剪力釘核心區(qū)的混凝土進(jìn)行力學(xué)分析從而提出其承載力設(shè)計(jì)算法,并將計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明:相對于常規(guī)剪力釘試件,同規(guī)格裝配式剪力釘試件抗剪承載力高20%以上,峰值滑移增加近1倍,混凝土板裂縫擴(kuò)展不明顯;彈性階段2類試件荷載-滑移規(guī)律相差不大,彈-塑性階段裝配式剪力釘試件荷載-滑移曲線的峰值點(diǎn)向上向后移,破壞階段裝配式剪力釘試件的整體性保持較好;計(jì)入混凝土約束增強(qiáng)作用后的承載力計(jì)算公式,其計(jì)算值與試驗(yàn)值吻合較好,且安全富余度滿足規(guī)范要求。研究顯示,剪力釘周圍混凝土受到的約束作用對其縱向抗剪承載力和延性的提高有重要貢獻(xiàn)。
【圖文】：

圖１裝配化組合梁混凝土板連接方式Ｆｉｇ．１ＴｈｅＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＰｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄＣｏｍｐｏｓｉｔｅＢｅａｍ表１試件設(shè)計(jì)參數(shù)Ｔａｂ．１ＤｅｓｉｇｎＰａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＳｐｅｃｉｍｅｎｓ編號釘桿直徑／ｍｍ釘桿長度／ｍｍ釘數(shù)量排數(shù)ＶＳ１１０５０４１ＶＳ２１０５０８２ＶＳ３１０５０１２３ＶＳ４１０５０１６４ＨＳ１１１０５０４１ＨＳ１２１０５０８２ＨＳ１３１０５０１２３ＨＳ１４１０５０１６４的尺寸、配筋、布置，其余試件僅剪力釘排數(shù)有所增減其他參數(shù)保持不變。加載情況見圖２（ｃ），試件下端放置于承重臺，上端施加豎向荷載，相對滑移測試裝置布置在試件兩側(cè)。１．２構(gòu)件破壞形態(tài)分析ＶＳ型與ＨＳ型２類試件的破壞模式區(qū)別較大。其中ＨＳ試件在加載過程中滑移不斷增加直至試驗(yàn)結(jié)束，試件加載到產(chǎn)生６ｍｍ（大于剪力釘半徑）左右滑移時停止加載，，此時試件不能自行分離。將豎鋼板切割開，觀察剪力釘?shù)钠茐奶卣鳎龋釉嚰䞍?nèi)部混凝土的破壞情況見圖３，可見混凝土在剪力釘根部下方出現(xiàn)局部壓碎的區(qū)域，剪力釘附近的其余區(qū)域有細(xì)小的裂紋出現(xiàn)，但開裂情況不明顯，多排釘均為根部剪斷，剪力釘周圍有混凝土的擦痕。相比之下，常規(guī)剪力釘ＶＳ試件則大不相同，后期隨著荷載增加混凝土表面裂紋明顯開展，且鋼板與混凝土結(jié)合界面產(chǎn)生橫向分離，加載到最后剪力釘逐步剪斷，鋼板和混凝土完全分離，試件破壞（圖３）。由圖３可見：剪力釘根部下方同樣有局部壓碎區(qū)，而剪力釘周圍混凝土存在明顯的裂縫，裂縫寬度較大甚至局部區(qū)域相交貫通，混凝土破壞情況顯著，在鋼構(gòu)件的剪力釘部分下方也呈現(xiàn)明顯擦痕

壓碎的區(qū)域，剪力釘附近的其余區(qū)域有細(xì)小的裂紋出現(xiàn)，但開裂情況不明顯，多排釘均為根部剪斷，剪力釘周圍有混凝土的擦痕。相比之下，常規(guī)剪力釘ＶＳ試件則大不相同，后期隨著荷載增加混凝土表面裂紋明顯開展，且鋼板與混凝土結(jié)合界面產(chǎn)生橫向分離，加載到最后剪力釘逐步剪斷，鋼板和混凝土完全分離，試件破壞（圖３）。由圖３可見：剪力釘根部下方同樣有局部壓碎區(qū)，而剪力釘周圍混凝土存在明顯的裂縫，裂縫寬度較大甚至局部區(qū)域相交貫通，混凝土破壞情況顯著，在鋼構(gòu)件的剪力釘部分下方也呈現(xiàn)明顯擦痕。圖２試件截面尺寸及加載（單位：ｍｍ）Ｆｉｇ．２ＬｏａｄｉｎｇａｎｄＳｅｃｔｉｏｎａｌＤｉｍｅｎｓｉｏｎｓｏｆＴｅｓｔＳｐｅｃｉｍｅｎｓ（Ｕｎｉｔ：ｍｍ）圖３試件解剖圖Ｆｉｇ．３ＡｎａｔｏｍｙＤｉａｇｒａｍｏｆＳｐｅｃｉｍｅｎｓ１．３荷載－滑移曲線分析取２類剪力釘試件荷載－滑移均值繪制曲線進(jìn)行對比分析，如圖４（ａ）、（ｂ）所示。當(dāng)荷載接近峰值２６６中國公路學(xué)報２０１７年
【作者單位】： 重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院;重慶交通大學(xué)山區(qū)橋梁與隧道工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51308571) 交通運(yùn)輸部應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目(2013 319 814 040)
【分類號】：U441

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本文編號：2553338