胶合木-混凝土组合梁斜交螺钉连接件抗剪刚度计算方法研究

为了研究胶合木-混凝土组合梁斜交螺钉连接件抗剪刚度计算方法,进行了7组共计21个胶合木-混凝土组合梁斜交螺钉连接件的推出试验,得到了斜交螺钉连接件的荷载-滑移曲线,分析了混凝土强度等级、螺钉直径、螺钉嵌入角度对胶合木-混凝土组合梁斜交螺钉抗剪连接件抗剪刚度的影响,探讨了斜交螺钉连接件在胶合木-混凝土组合梁中的受力机理。基于弹性地基梁理论,提出了斜交螺钉连接件抗剪刚度计算公式。研究结果表明:增大螺钉直径可以有效提高斜交螺钉连接件的抗剪刚度;随着斜交螺钉连接件嵌入木梁角度逐渐减小,斜交螺钉连接件的抗剪刚度逐渐降低。抗剪刚度计算公式反映了螺钉直径、螺钉嵌入角度、螺钉抗剪刚度、木材顺纹刚度系数以及木材横纹刚度系数的影响,且计算结果与试验结果吻合较好。     

榫-钉连接木-混凝土组合梁受弯性能试验研究

为验证榫-钉连接的抗剪性能和组合性能,对榫-钉剪力连接件的推出试件以及采用该种连接的胶合木-混凝土组合梁分别进行了推出试验和弯曲试验。推出试验结果表明,榫-钉连接件的滑动刚度大、承载力高,同时也呈现出较为明显的脆性破坏。胶合木-混凝土组合梁由6个榫-钉剪力连接件连接。弯曲试验中测量了荷载、跨中挠度、木梁与混凝土板的应变以及端部和连接件处木梁与混凝土板的界面相对滑移。弯曲试验结果表明：木-混凝土组合梁的主要破坏模式为梁端木材的剪切破坏和木材的受弯破坏;采用榫-钉连接的木-混凝土组合梁的平均抗弯刚度达到了9.18×1012 N·mm2,较纯木梁提高了182.5%;其组合系数为69.7%,较传统螺钉连接的组合梁显著提升。因此,采用榫-钉连接的木-混凝土组合梁呈现出优异的抗弯刚度和承载力,有利于拓宽木-混凝土组合结构体系的应用范围,具有良好的应用前景。     

木-混凝土组合梁螺钉连接件推出试验研究

通过进行木-混凝土组合梁螺钉连接件推出试验,研究了木-混凝土组合梁剪力连接件的受力性能。试验结果表明：螺钉连接件的强度和直径、螺钉嵌入木材的长度等都对螺钉连接件抗剪承载力有影响。     

木-混凝土组合梁研究综述

木-混凝土组合梁是将现有或者新建的木梁通过抗剪连接件与混凝土板组合成一个整体,形成可共同工作的结构构件。在木梁上连接混凝土板不仅显著提高了木梁的承载力和刚度,还可有效改善木梁的抗火、隔音和振动性能。文中阐述了木-混凝土组合梁的发展历史和发展现状,并对国内外的相关研究成果进行了系统性的回顾与总结。其中,详细介绍了木-混凝土组合梁及其抗剪连接件的短期破坏试验和长期加载试验结果,并且对现有的木-混凝土组合梁计算理论进行了分析与讨论。综述发现,木-混凝土组合梁及其连接件的试验研究已开展较多,针对实际应用中最为常见的钉类连接件和开槽连接件仍缺乏系统性的研究,组合梁在短期和长期荷载作用下的受力机理也需要进一步厘清。此外,需要加快木-混凝土组合梁计算理论的研究,以满足其设计需求。     

腹板嵌入式组合梁中抗剪连接件推出试验

提出一种节省钢材且具有较高受剪承载力的新型组合梁--腹板嵌入式钢-混凝土组合梁,它是将倒T形钢梁腹板上部开槽,嵌入到混凝土翼板中形成的组合梁。通过10个推出试件的试验,研究腹板嵌入式组合梁中钢板连接件的受剪承载力。推出试验结果表明,连接件的受剪承载力随混凝土强度等级、钢板厚度增加而提高。基于试验结果,通过参数回归分析,拟合出嵌入式组合梁连接件受剪承载力计算公式,并提出连接件的构造要求。通过与普通组合梁中栓钉连接件受剪承载力的比较表明,腹板嵌入式钢-混凝土组合梁中钢板连接件具有承载力高、易于实现完全抗剪连接的优点,而且连接件抗剪连接刚度大,可以减少组合梁由于滑移效应引起的刚度折减。     

预制装配式木-混凝土斜交螺钉剪力件的受力性能研究

为解决木梁与预制混凝土板之间的界面连接问题,针对预制装配式木-混凝土斜交螺钉剪力件的受剪性能进行了试验与理论研究。共设计了5组推出试验,控制参数包括装配式与现浇式、螺钉直径、螺钉贯入深度以及螺钉布置方式等。试验结果表明：各组试件中螺钉的破坏模式与螺钉长细比密切相关;由于倾斜钢套筒预埋件对螺钉的锚固作用,装配式剪力件的滑移刚度相较现浇式提高了约35%;剪力件的受剪性能随螺钉直径或贯入深度的增加而提升。此外,基于既有斜交螺钉受剪理论,提出了装配式斜交螺钉剪力件的6种理论破坏模式,并将解析理论与半经验公式相结合,给出了剪力件滑移刚度的计算方法。对比理论结果与各组试件破坏模式、承载力和滑移刚度试验结果,两者吻合均良好。     

钢-正交胶合木组合梁浆锚栓钉连接件受剪性能

为研究钢-正交胶合木(CLT)组合梁浆锚栓钉连接件(GSC)的受剪性能，设计8组GSC和2组浆锚螺栓连接件(BCGP)进行推出试验。试验参数包括栓钉直径(16～22 mm)、栓钉排数(单排、双排)、开槽方式(单向、双向)、开槽倾斜角度(0°～30°)、连接件类型(栓钉、螺栓)和灌浆料是否添加钢纤维。试验结果表明：GSC破坏模式为栓钉弯曲或剪断，同时伴有灌浆体转动与开裂；BCGP破坏模式为螺栓剪断，同时螺栓根部灌浆料被压溃；随栓钉直径从16 mm增加至19 mm, GSC受剪承载力与剪切刚度近似呈线性增长；相比于矩形槽口，随着楔形槽口倾斜面的增加，连接件受剪承载力降低，剪切刚度有所提高；槽口倾斜角度由0°增加至30°时，受剪承载力呈先下降后上升的趋势，剪切刚度呈先上升后下降的趋势，相较于矩形槽口，楔形槽口灌浆块体转动现象更为明显；受群钉效应的影响，双排与单排栓钉连接件的总承载力和总剪切刚度并不呈两倍关系。理论推导了GSC槽口处CLT板表层局部压溃破坏时的受剪承载力计算式，计算结果与试验结果吻合较好；针对栓钉剪切破坏情况，已有受剪承载力计算式的计算结果与试验值之间存在一定误差，最高达50%...     

胶合木-CLT组合梁斜螺钉连接的界面受剪性能

为研究胶合木(GLT)梁和正交胶合木(CLT)板之间斜螺钉连接的界面受剪性能，对6组GLT-CLT界面连接抗剪试件进行了推出试验研究，主要考虑自攻螺钉的布置方式、钉入长度和数量等参数对界面连接受剪性能的影响，其中布置方式包括剪拉螺钉、剪压螺钉和交叉螺钉。试验结果表明：剪拉螺钉连接的承载力约是剪压螺钉连接承载力的6倍；交叉螺钉连接的承载力约为单个剪拉螺钉和单个剪压螺钉的承载力之和，刚度亦然。在揭示斜螺钉连接破坏机制的基础上，基于刚性杆模型提出了剪拉螺钉连接滑移刚度和承载力的计算方法；基于弹性地基梁理论提出了考虑剪压螺钉连接典型双铰破坏模式的滑移刚度和承载力计算方法；通过剪拉和剪压螺钉连接受剪性能的叠加，得到交叉螺钉连接的滑移刚度和承载力，理论计算结果与试验结果吻合较好。     

木-混凝土组合梁螺钉连接件承载力计算方法的对比分析

螺钉类抗剪连接件具有施工方便,受力状态明晰等优点,在木-混凝土组合梁实际工程中被大量应用。作为保证木梁与混凝土翼缘板共同受力的关键部件,螺钉连接件的承载能力对组合梁受力性能有重要影响。目前国内外尚无较为完善的计算螺钉连接件承载能力的方法,为了研究现有计算理论的准确性与工程适用性,详细介绍了4种适用于螺钉的木-混凝土组合梁抗剪连接件承载力计算方法,以32个螺钉连接件推出试件试验数据为依据,对4种方法进行了对比分析,得到以下结论:欧洲规范5公式和Dias公式偏保守,低估了螺钉连接件的抗剪承载力;Ceccoti公式和Saulius公式计算结果与试验值吻合较好,其中Saulius公式计算结果离散系数较小。     

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。     

斜板PBL剪力键受剪性能试验研究

为缓解间隔式PBL剪力键端部受力集中的问题,提出一种斜板PBL剪力键.通过四组共16个推出试件的加载试验,研究了直板与斜板PBL剪力键的受剪承载力、刚度及变形性能.研究结果表明:直板剪力键与斜板剪力键受剪承载力相当,斜板剪力键具有较高的抗剪刚度和较好的变形能力.当考虑端部承压作用时,斜板剪力键的受剪承载力随肋板角度变化...     

冷弯薄壁型钢组合楼盖和自攻螺钉连接的抗剪性能试验研究

对3个足尺冷弯薄壁型钢楼盖试件的面内受力性能进行了水平低周往复加载试验研究,得到其破坏特征、承载力指标以及自攻螺钉连接的破坏模式,试验结果表明C形边梁与压型钢板间的自攻螺钉连接破坏导致了楼盖试件破坏。基于楼盖试件面内破坏现象,对C形楼盖梁与U形边梁间、C形楼盖梁与压型钢板间两种自攻螺钉连接形式进行了抗剪性能试验研究,得到自攻螺钉连接的破坏形态和单颗自攻螺钉的抗剪承载力,分析了中国规范GB 50018-2002对于计算单颗自攻螺钉抗剪承载力的适用性。采用基于性能的抗震设计理论对冷弯薄壁型钢楼盖中自攻螺钉连接的性能水平、性能目标以及承载力指标进行了探讨,其结果可用于指导冷弯薄壁型钢结构体系的抗震设计。     

冷弯薄壁型钢螺钉-铆钉混合连接受剪性能及计算方法研究

为改善冷弯型钢结构中单一自攻螺钉连接和自冲铆接各自存在的缺陷,提出了优势互补的螺钉-铆钉混合连接,并对132个薄壁钢板混合连接进行受剪性能试验,对比分析了纯螺钉连接、纯铆钉连接、螺钉-铆钉混合连接三者的差异,研究了板厚、板厚比、连接件排列方式等对其受剪性能和破坏机理的影响,分析了现有承载力直接累加法的适用性,提出了改善的混合连接受剪承载力计算方法。结果表明：混合连接能充分结合螺钉连接和自冲铆接各自的优势,从而可有效提高纯螺钉连接的承载力、刚度和延性,及纯铆钉连接的变形和耗能能力;板厚和板厚比是分别影响其受剪性能及破坏模式的关键因素;连接件的排列方式对其力学性能和破坏机理有显著影响;由于不同连接的力学机理与性能相差较大,现有的承载力直接累加法用于混合连接计算时偏于不安全;而本文中基于承载力折减法提出的混合连接承载力计算方法,其计算值更为精确,用于设计时不但能考虑更全面的破坏模式,而且更为安全可靠。     

不同屈曲约束形式的钢板剪力墙往复剪切性能试验

为研究不同冷弯薄壁型钢屈曲约束形式的钢板剪力墙的往复剪切性能,剥离框架对钢板剪力墙结构抗侧力的贡献,单独对3个不同屈曲约束形式的钢板剪力墙结构试件和1个纯钢板剪力墙结构试件进行了拟静力试验研究,并通过试验与理论分析揭示了不同屈曲约束形式的钢板剪力墙在往复剪切作用下的力学性能与失效机理。结果表明:冷弯薄壁型钢对钢板剪力墙的面外变形具有较好的约束作用,显著提高了钢板剪力墙的耗能能力、延性和承载力; 竖向屈曲约束构造形式对钢板剪力墙的耗能能力提高效果最好,其次是水平约束形式,最差是45°斜向约束形式; 对于带45°斜向约束的试件而言,由于约束形式非轴向对称,其承载力在推、拉方向上表现出明显的差异,即在拉力带垂直于冷弯薄壁型钢约束时,其承载力更高。     

Theoretical and experimental analysis of timber-to-timber joints connected with inclined screws

The aim of this paper is to propose a method for calculating the load-bearing capacity and stiffness of screws placed in an inclined position with respect to the shear plane and subjected to shear–compression load, to shear–tension load or to a combination due to their crossed X-position. At the same time, the authors also wish to highlight how the current method indicated by Eurocode 5 is partially unsuitable for describing the experimental results of strength and stiffness for these particular configurations. To this regard, push-out tests were carried out and the analysis of the resulting load–displacement curves has led to the definition of the main parameters describing the mechanical behaviour of the connections: strength, stiffness, effective number, ductility. The experimental values of strength and stiffness were then compared with the theoretical ones obtained using the Eurocode 5 calculation method and the calculation method proposed in this paper.     

Structural behaviour of perforated shear connectors with flange heads in composite girders: an experimental approach

Perforated shear connector with flange head (PSCFH) as a new type of connector behaves high bearing capacity and excellent ductility in steel-concrete composite girders. In this paper 15 groups, totally 45 push-out test specimens, were conducted to investigate the effects of plate thickness, connector height, flange length, flange number, hole diameter on the web, diameter of reinforcing bars and concrete strength on structural behaviour of PSCFH. In the push-out tests, failure mode, load versus slip curve and bearing capacity of all the specimens were obtained. Based on the results of push-out tests, bearing mechanism was analyzed and a calculation model of the shear bearing capacity was proposed with respect to the failure modes. Calculation results based on the proposed model agree well with the experimental values.     

PBL加劲型矩形钢管混凝土界面粘结-滑移性能

对开孔钢板连接件（PBL）加劲型钢管混凝土构件界面粘结性能进行研究,以PBL加劲肋的开孔间距、开孔孔径、混凝土粗骨料粒径为参数,进行了该类试件抗剪性能的推出试验,并与普通钢管混凝土试件进行了界面粘结强度、抗剪刚度等参数的对比分析,提出了钢管混凝土内PBL加劲肋承载力受混凝土粗骨料含量影响的修正计算方法。结果表明:通过设置PBL加劲肋可以明显提高钢管混凝土的界面抗剪承载力和刚度,其粘结强度受加劲肋开孔参数的影响;引入的PBL抗剪承载力公式修正系数与开孔板内混凝土榫的粗骨料面积比呈线性关系。     

钢筋混凝土带暗支撑双肢剪力墙抗震性能试验研究

提出了一种新型钢筋混凝土延性双肢剪力墙,即带暗支撑双肢剪力墙,进行了3个四层双肢剪力墙1/4缩尺模型的抗震性能试验研究。较系统地分析了结构的刚度及其衰减过程,以及承载力、延性、耗能、破坏机制和破坏特征等。试验结果表明在连梁中加配交叉斜筋对提高承载力和延性效果显著,但对两道抗震防线的控制不太理想;两墙肢加设暗支撑后,两墙肢抗震能力明显增强,有明确的两道抗震防线,同时结构整体变形和耗能能力显著增强,带暗支撑双肢剪力墙的关键在于合理地控制了剪力墙的破坏机制。文中还建立了带暗支撑双肢剪力墙的力学模型、承载力计算公式,计算结果与实测值符合较好。     

π形开孔板连接件受剪性能试验研究

高性能组合结构中抗剪连接件的研究受到广泛关注,通过6组10个π形开孔板抗剪连接件试件在单调及重复荷载作用下的推出试验,研究其破坏模态、荷载-滑移曲线以及应力发展规律等.分析了贯穿钢筋、腹板间距、翼缘板的布置方向、连接件数量以及加载方式对π形开孔板连接件初始刚度和受剪承载力等力学性能的影响.结果表明:π形开孔板抗剪连接件...