钢-混凝土组合梁剪力连接件的研究

本文首先介绍了钢-混凝土组合梁中常见剪力连接件的分类，同时讲述和分析了目前国内外钢-混凝土组合梁各种剪力连接件的结构特点，特别重点介绍了两种已经应用于实际工程的新型剪力连接件，由于其良好的性能特点，所以具有极好的推广前景。     

不同剪力连接程度钢-混凝土组合梁的有限元分析

介绍钢-混凝土组合梁的有限元分析原理,建立了剪力连接件的单元刚度矩阵表达式,提出了连接件的非线性有限元模型。采用大型有限元软件ANSYS对均布荷载作用下的钢-混凝土简支组合梁在不同剪力连接程度下的应力、变形和滑移进行了分析。分析结果可用于组合梁实践应用中的连接程度优化选择。     

浅谈钢--混凝土组合梁的剪力连接件

简要介绍了钢一混凝土组合梁中常见剪力连接件的形式。重点讲述目前最常用的栓钉连接件的破坏机理及其承载力计算方法，并介绍了近年来新型剪力连接件的发展。     

剪力连接件在组合结构桥梁中的设计与新理念

剪力连接件是影响钢与混凝土组合结构受力性能、保证异种材料共同工作以提升综合性能的关键性构件。根据剪力连接件对钢与混凝土结合面相对滑移约束程度的不同将组合梁分类,结合典型实例,对适用于不同形式钢-混组合梁的传统与新型剪力连接件的构造与受力特点进行比较分析,探讨了剪力连接件在组合结构桥梁上的应用与钢混结合面设计的新理念。     

组合梁中剪力连接件概述

钢-混凝土组合梁是继钢梁与混凝土梁之后出现的一种相对较新的结构形式,目前在国内建筑、桥梁和井架等工程中的应用日益广泛。组合梁中的剪力连接件的主要作用是承受钢梁和混凝土翼板之间的纵向剪力,从而保证组合梁作为一个整体构件受力的关键部件,以下主要介绍剪力连接件的分类、试验方法以及一些相应的理论成果。为组合梁设计中连接件的强度计算及承载力验算提供依据。     

钢─混凝土组合梁中栓钉连接件实际抗剪承载能力的计算

本文通过试验研究栓钉剪力连接件在钢─混凝土组合梁中的实际承载能力,对我国现行《钢结构设计规范》中栓钉连接件设计抗剪承载能力计算公式的限制条件提出了修正建议,并对部分剪力连接组合梁中的检钉承载能力做了初步探讨,它对钢─混凝土组合梁设计具有实用参考价值。     

钢-混凝土预制板组合梁栓钉连接件的试验研究

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。     

钢─混凝土组合梁中栓钉连接件实际抗剪承载能力的计算

本文通过试验研究栓钉剪力连接件在钢─混凝土组合梁中的实际承载能力，对我国现行《钢结构设计规范》中栓钉连接件设计抗剪承载能力计算公式的限制条件提出了修正建议，并对部分剪力连接组合梁中的检钉承载能力做了初步探讨，它对钢─混凝土组合梁设计具有实用参考价值。     

钢-混凝土组合梁栓钉连接件的性能研究综述

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.     

木-混凝土组合梁剪力连接件的研究现状

木-混凝土组合梁是利用各种不同的剪力连接件把木和混凝土这两种材料结合而成的一种新型整体受力构件。木梁与混凝土板的交界面上存在着纵向剪力,由混凝土与木梁之间的抗剪连接件承受。文章总结了国内外木—混凝土组合结构的相关研究内容,详细地介绍了国外木—混凝土组合梁剪力连接件的研究现状,并提出现阶段我国在木结构相关领域的研究方向。     

复杂应力状态下抗剪连接件应力在组合梁桥的实验研究

为了研究组合梁在复杂应力状态下抗剪连接件的力学性能,进行了两个布置有不同类型的抗剪连接件的小规模模型测试。这些模型的设计都是基于广州的一座组合梁桥。详细地研究了在相同边界条件下的刚性抗剪连接件模型和弹性抗剪连接件模型的钢筋混凝土交界面的相对滑移的比较分析。在三种不同类型的荷载形式作用下的两种抗剪连接件的反应也进行了比较。模型测试结果表明混凝土的极限承载能力是决定钢筋混凝土交界面上的相对滑移的关键因素而且刚性抗剪连接件和弹性抗剪连接件的区别是非常明显的。这份报告对于组合梁的抗剪连接件的未来研究和设计很有参考价值。     

PBL剪力连接件群传力机理研究(Ⅰ)——理论模型

在混合桥塔、混合梁以及混合拱等新型组合结构中,需通过剪力连接件群在有限长度的钢-混凝土连接段内实现较大的荷载传递。该类结构对于设计理念、分析理论与计算方法提出新挑战,同时也对剪力连接件本身提出更高要求。根据PBL剪力连接件的受力特性,基于钢构件与混凝土构件的层间相对滑移和各层剪力连接件所承担荷载之间的关系,建立PBL剪力连接件群的荷载-滑移变形协调理论模型。以该理论模型为基础,提出PBL剪力连接件群的荷载-滑移变形协调计算方法。理论及试验研究表明,所建立的理论模型能够反映PBL剪力连接件群的力学行为本质;所提出的计算方法具有物理意义明确、求解简便、计算效率高、便于应用等特点。该理论和方法为PBL剪力连接件群传力机理及其极限承载力研究奠定了理论及方法基础。     

Static behaviour of a steel-concrete composite beam with an innovative horizontal connection

A new connection device, based on horizontal shear connectors and avoiding welding, has been studied through a steel-concrete composite beam subjected to a static bending test. Experimental results show a behaviour similar to steel-concrete composite beams with classical connectors: elastic and yield domains, great ductility, flexural failure mode (plastic hinge), low relative movements at steel-concrete interface. Consequently, this study allows to validate the proposed connection device under static loading and shows that it suits structural modern codes requirements.     

Experimental study on shear behavior of bolt connectors in steel-concrete composite beams

为研究螺栓抗剪连接件在钢-混凝土组合梁中的受剪性能,对24个采用螺栓连接件的钢-混凝土组合试件进行了推出试验,分析了螺栓直径、螺栓强度、螺栓埋置长细比和混凝土强度等参数对螺栓连接件的破坏模式、荷载-滑移特性和受剪承载力的影响。研究结果表明：螺栓抗剪连接件的破坏模式主要为螺栓周围混凝土受压破坏和螺栓栓杆的剪断破坏;当发生混凝土受压破坏时,增大混凝土强度、螺栓直径、螺栓埋置长细比可以提高螺栓连接件的受剪承载力;当发生螺栓的栓杆剪断破坏时,提高螺栓强度可以提高螺栓连接件的受剪承载力。在试验研究的基础上,给出了不同破坏模式下钢-混凝土组合梁螺栓连接件的受剪承载力的计算方法,建议公式的计算结果与试验结果吻合较好。     

槽钢剪力连接件的性能研究第一部分:试验研究

在组合梁的设计中,剪力连接件一般用于将纵向剪力转移到钢-混凝土的连接界面。对单调低周疲劳荷载作用下混凝土板中的槽钢剪力连接件的性能进行了试验研究。这种混凝土板将应用于地震作用下的组合结构,其中不同混凝土材料的性能和作用成为了研究重点。对一系列由素混凝土、钢筋混凝土(RC)、纤维钢筋混凝土(FRC)和水泥基复合材料(ECC)组成的构件进行推出测试。结果显示:大部分构件的循环抗剪强度要比它们在单调加载条件下的抗剪强度低10%~23%。同时,聚丙烯纤维(FRC构件)的采用对构件的抗剪强度和荷载-位移曲线也产生影响。然而,聚乙烯醇(ECC构件)的采用在剪力连接件的极限强度和延性上引起了显著的增加。最后,对比了试验构件的承载能力与北美设计规范建议的数值。     

考虑剪力连接件刚度的钢-混凝土组合梁有限元分析

钢 -混凝土组合梁剪力连接程度是依据截面极限状态的抗弯强度定义的 ,即使是完全抗剪连接 ,组合梁的混凝土板与钢梁之间仍存在滑移。采用有限元分析 ,构造了混凝土板 -连接单元 -钢梁的组合梁有限元计算模型 ,推导了混凝土与钢梁界面有限元连接单元刚度系数 ,分析了不同剪力连接程度组合梁的受力与变形特性 ,研究了剪力连接程度对挠度和混凝土翼缘有效宽度的影响 ,并对照已有的试验数据和相关规范进行分析比较。     

Push-out tests on a new shear connector of I-shape

In steel-concrete composite beams, the shear connectors are commonly used to transfer the longitudinal shear forces across the steel-concrete interface. This paper summarizes the results of 24 push-out test specimens with a new type of shear connector called “I-shape connector”. The test specimens were designed to study the effect of the following parameters on the ultimate load capacity: the height of I-shape connector, the length of I-shape connector, the compressive strength of concrete and the number of transverse reinforcing bars. The experimental results are presented and discussed, focusing on the failure modes and load-slip behaviour. Finally, the experimental results are compared to the existing design equations to predict the ultimate load capacity of I-shape shear connectors.     

单调荷载下栓钉连接件受剪性能试验研究

栓钉是钢-混凝土组合梁中常用的柔性受剪连接件。通过18个栓钉受剪试件在单调荷载下的推出试验,较系统地研究了混凝土强度等级、栓钉直径以及钢梁类型等参数对栓钉的破坏形态、破坏机理、荷载-滑移规律和极限受剪承载力的影响。研究表明:栓钉的受剪承载力随着混凝土强度等级的提高以及栓钉直径的增大而增加;轧制工字钢试件中栓钉的受剪承载力比焊接工字钢试件中的高10%~30%。在试验的基础上提出了栓钉受剪承载力的计算方法。     

Experimental investigation on behaviour of steel-concrete composite bridge decks with perfobond ribs

This paper introduces a test program conducted for steel-concrete composite bridge decks with perfobond rib shear connectors. The composite deck consists of profiled steel sheeting, perfobond ribs, steel reinforcements, and concrete. To provide longitudinal shear resistance between the profiled sheeting and the concrete, perfobond ribs were used. For a prototype steel-box girder bridge, two types of deck profiles with deck-to-girder connections were designed. To validate the effectiveness of the proposed deck system for bridge application, push-out, full-scale flexural, and deck-to-girder connection tests for each deck profile have been conducted. The results of tests have shown that the perfobond ribs can be effectively used for shear connection in the steel-concrete composite decks.     

开孔板连接件受剪性能试验研究

开孔板连接件是钢-混凝土组合梁中常用的一种抗剪连接件。通过21个开孔板连接件试件在单调静力荷载作用下的推出试验,研究了开孔板的开孔直径、混凝土强度等级、孔中横向贯通钢筋的直径和数量等对开孔板连接件的破坏形态、荷载-滑移特性和受剪承载力等的影响。研究表明:开孔板连接件的荷载-滑移曲线(P-S曲线)大致可分为弹性阶段、塑性发展阶段和下降段;提高混凝土强度等级、增大开孔直径可提高开孔板连接件的受剪承载力,横向贯通钢筋直径由16mm增大至20mm时,试件的受剪承载力提高了21.8%,配置横向贯通钢筋2 16的试件受剪承载力比相应的未配置横向贯通钢筋的试件高19.1%;随着混凝土强度等级的提高,试件抗剪刚度增大,而开孔直径及横向贯通钢筋直径则对抗剪刚度无明显影响。最后,基于试验结果提出了开孔板连接件受剪承载力的计算方法。研究成果可为编制《钢-混凝土组合桥梁设计规范》提供依据和参考。