剪力钉施工

4291 剪力钉施工 14.12.1工艺概述 本工艺适用于各类铁路桥梁公称直径为10～25mm的剪力钉（行业标准中称之为剪力联结器，以 下简称焊钉）的工地焊接。 以京沪高速铁路南京大胜关长江大桥为例，其钢桥面板剪力钉采用电弧螺柱焊，此施工工艺具 有焊接强度高，焊接时间短、热变形小及生产效率高、工序简单、成本低等特点。 14.12.2作业内容焊钉、瓷环检验，焊接区域表面清理，焊钉焊接及焊接 质量检验。 14.12.3质量标准及检验方法 《钢结构工程施工质量验收规范》（gb50205—2001） 《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（tb10752-2010） 《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》（tz203-2008） 《高速铁路桥涵工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号） 《铁路钢桥制造规范》（tb10212-2009） 《铁路桥涵工程质量验收标准

4291 施工准备 划线定位 焊接区域清理 试焊 正式焊接 验收 剪力钉施工工艺 14.1.1工艺概述 本工艺适用于各类铁路桥梁公称直径为10～25mm的剪力钉（行业标准中称之为剪力联结器， 以下简称焊钉）的工地焊接。 以京沪高速铁路南京大胜关长江大桥为例，其钢桥面板剪力钉采用电弧螺柱焊，此施工工艺具 有焊接强度高，焊接时间短、热变形小及生产效率高、工序简单、成本低等特点。 14.1.2作业内容 焊钉、瓷环检验，焊接区域表面清理，焊钉焊接及焊接质量检验。 14.1.3质量标准及检验方法 《钢结构工程施工质量验收规范》（gb50205—2001） 《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（tb10752-2010） 《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》（tz203-2008） 《高速铁路桥涵工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号） 《铁路钢桥制造规范》（tb

钢结构剪力钉（栓钉）施工要点 1使用的材料和设备 1）地下三层钢柱采用的剪力栓钉直径为φ19mm,焊接间距200mm。进场时应按包装上的规 格，数量进行验收。设专用库房存放保管，使用要注意防水和防雨，以避免栓钉受潮生锈。发 放和领用按当天的使用量，建立领用手续和发放登记。 2)施焊时配备专用的栓焊设备，焊机暂载率≥15%,栓焊机日本产型号jss2500型，配备 a-88j型焊枪，使用中加强对栓焊设备的维护和保养，保持良好的焊接性能。 3)栓焊机必须接在独立电源上，电源变压器的容量适当，能满足栓焊的使用要求。 栓焊机在配电设施附近，此处应防潮、防风雨日晒，并具备维修条件和空间。 2栓焊工艺过程 1）栓焊过程示意图如下： 栓焊工艺流程见如下栓焊工艺流程图： 2）设备选型检验，栓钉材质检验，磁环规格材质检验(穿透焊要用8齿磁环，用干燥磁环， 受潮磁环使用前要烘干) 3

剪力钉在钢-混凝土组合结构中传递剪力,调节钢与混凝土结构的受力分布,广泛应用于桥梁、高层建筑领域。由于计算和测试手段不足,以往对剪力钉受力机理的分析还仅限于对推出试验结果中的滑移量和破坏形式进行分析,规范中对剪力钉承载力的规定基本为以推出试验结果为主的经验公式。利用有限元软件通过合理的建模,对推出试件中剪力钉的细观应力场进行分析,结合推出试验结果,对剪力钉的受力机理进行细致分析。同时,通过变化参数对影响剪力钉性能的因素进行分析。

根据弹性理论,分析了含无钉区钢—混凝土结合梁中有钉区和无钉区的受力状态,对其钢与混凝土之间的相对滑移进行了论述,并结合秦沈客运专线应用实例,证明该方法的正确性

目前国内斜拉桥多采用钢混组合结构,剪力钉在钢混组合结构中是极为重要的传力构件。运用大型有限元软件ansys11.0建模分析了在缩尺模型中剪力钉等效的合理性,并对剪力钉的群钉效应进行了分析。其研究结果可供类似试验及工程参考借鉴。

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。

探讨了混合结构钢-混凝土界面的模拟以及剪力钉受力的计算方法.用接触来模拟钢-混凝土界面,利用罚函数法模拟钢与混凝土的脱开、滑移及摩擦等,采用梁单元模拟剪力钉,并对剪力钉进行分段建模.以剪力钉推出试验结果为依据,通过大型有限元软件,对舟山桃夭门大桥钢-混凝土结合段进行分析,得出其底板、腹板和顶板的滑移量分布情况,以及滑移量随荷载的变化规律。

椒江二桥主桥组合梁采用双分离式闭口断面,为了悬臂吊装施工期间避开台风季节,采用两节段一循环吊装施工方法以节省工期。施工期间两节段组合梁之间湿接缝附近主梁刚度突变及吊装重量的成倍增加引起区域内剪力钉受力复杂,合理的剪力钉布置设计成为该施工方法的控制要素。采用ansys有限元程序详细模拟了组合梁在两节段吊装施工中的结构细节,计算分析了湿接缝附近剪力钉的受力情况。为了改善和优化湿接缝附近剪力钉的受力状态,提出了不同处理措施并对其进行计算分析和比较。计算结果表明,采用优化方案后湿接缝附近剪力钉受力状态得到改善,施工阶段组合梁结构安全。

剪力钉的剪切刚度是钢-混凝土结构设计和计算中的一个重要参数,一般通过分析剪力钉模型试验的实测结果得到。剪力钉的剪切刚度是个综合且复杂的量,缺乏统一的取值标准和计算方法。根据剪力钉推出试验的测试结果,综合欧洲规范4条文和学者推荐的计算方法,分析得到了22×200剪力钉在界面无摩擦组合结构中纯剪下的剪切刚度值,并对相关影响因素进行讨论。

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利用非线性有限元分析,计算温度效应引起的钢-混凝土板结合梁中的剪力钉承受的剪力和上拨力,文章对其结果进行了讨论,认为当结合梁刚度较大时,应注意温度效应引起的剪力和上拨力。

通过推出试验确定剪力钉荷载滑移曲线得到剪力钉的刚度取值,进而建立了考虑钢与混凝土之间相对滑移的某三跨连续下承式系杆拱桥有限元分析模型.分析了在温度作用和车辆荷载作用下剪力钉的受力情况,利用增量方法分析了恒载效应随着混凝土的收缩徐变的时间发展历程.分析结果表明,局部温差作用对剪力钉的受力影响较大,端横梁处剪力钉的受力较中横梁处剪力钉受力要大;由于收缩徐变的作用,随着时间发展恒载引起的剪力钉受力相比于成桥时有所减少.

介绍斜拉桥组合索塔中钢锚箱的连接情况,结合具体工程,建立组合索塔锚固区三维实体有限元模型,计算了不同钢锚箱连接情况下的剪力钉受力,通过对剪力钉剪力分布规律的比较,得到钢锚箱节段间全部连接而且最底部钢锚箱和混凝土上的钢垫板紧密结合,是剪力钉受力最合理的一种结构形式。

济宁市梁济运河大桥索塔锚固采用钢锚箱结构,钢锚箱四面均通过剪力钉与塔壁混凝土连接,受力较为复杂,通过制作实桥索塔锚固结构第8节段1∶1节段模型,并施加与该节段斜拉索索力大小及方向一致的荷载进行试验,测试剪力钉的应力。试验结果表明,剪力钉结构能够达到传递剪力的目的,且具有足够的安全储备。锚固区端板剪力钉应力沿竖向表现为上、下小,中间大,索孔以上小,索孔以下大;侧板为上部较小,下部较大。侧板端部剪力钉纵向应力相对较大,中部较小。远离锚固面中线侧剪力钉横向应力相对较大,靠近锚固面中线侧较小。

本文针对港珠澳大桥6×85m组合连续梁桥开展受力性能分析,采用beam188梁单元模拟剪力钉、solid45实体单元模拟混凝土桥面板、shell163壳单元模拟钢箱梁,在最不利边跨建立了精细的空间有限元模型(按剪力钉的实际数量建立梁单元),采用生死单元法模拟港珠澳大桥的实际施工过程,即大节段整体吊装、简支变连续、支点顶升与回落、支点纵向预应力张拉以及二期恒载的全过程。按照剪力钉集束式布置和剪力钉均布式布置两种方式,分别计算了钢-混组合梁桥受力性能和剪力钉的受力状况。计算结果表明:两种布置形式下组合梁挠度、混凝土桥面板和钢梁应力基本相同;组合荷载工况下集束式与均布式布置剪力钉最大纵向剪力分别为64.49kn和67.98kn,最大拉拔力分别为45.44kn和43.67kn,都满足正常使用要求,为钢-混组合梁桥剪力钉集束式布置提供分析依据。

钢-混凝土组合楼盖板结构是指由钢梁+压型钢板+钢筋混凝土组成的楼盖板(亦称楼承板),其中钢梁、压型钢板与混凝土的结合,靠的是具有剪切力的连接件——剪力钉。由此可见,剪力钉的焊接质量对楼盖体系的性能有着直接的影响。本文结合工程实际谈谈楼承板剪力钉焊接质量的管理与控制。

钢_混凝土组合梁中剪力钉的布置原则及单钉承载力的确定

对多层铆合梁，利用各层在铆钉处转角相等和层间接触面上纵向变形相等的条件，建立了基本方程．结合模截面内力的分配关系，求出了每个铆钉两边在任意层以上的总的纵向内力，进而得出每个铆钉在任意层间横截面上的剪力公式和梁的横截面在铆钉处的转角公式．这些公式实质上都与弯矩有关．这些公式能够应用于多层铆合梁并具有铆钉非等距，梁的剪力沿长度方向变化和各层横截面形状不同，材料不同的情况．

对于铆钉连接的组合梁,利用组合梁层间接触面上纵向伸长相等的条件,建立了铆接组合梁在外荷载作用下弯曲变形时截面内力平衡方程,精确地推导出了铆钉连接剪力的计算公式。

采用有限元软件ansys对剪力钉推出试验进行了仿真分析,得出了与真实试验结果非常接近的荷载-滑移曲线,因而可用于实桥分析;在sap2000软件中用弹簧单元模拟剪力钉,其刚度采用仿真推出试验所得值,对一实桥结构进行三维空间建模分析,得出在一些荷载作用下的结构响应,以比较考虑混凝土与钢箱界面滑移与否对曲线钢-混凝土箱形结合梁桥部分结构性能的影响。结果表明:剪力钉刚度变化对于桥面板纵向应力影响较大,但对钢箱底板纵向应力、挠度及桥梁横向位移影响较小;曲线钢-混凝土结合梁桥剪力钉内力分布非常复杂,远非能用解析式或简化方法得出;必须采用有限元分析法或其他严密的方法对曲线钢-混凝土结合梁桥进行研究。

为了研究中国钉应用在木剪力墙建造中的可行性,进行了面板钉连接节点试验和剪力墙有限元分析;对采用中国钉的面板钉连接节点进行加载方向垂直于木纹和加载方向平行于木纹的试验,将得到的试验结果以节点荷载-位移曲线的形式输入到有限元分析软件中,计算木剪力墙的抗侧承载力,并与进口钉剪力墙模型的计算结果进行对比。研究结果表明:采用中国钉和进口钉的木剪力墙有着相近的抗侧承载力和刚度;有限元计算所得的木剪力墙抗侧承载力相对于《木结构设计规范》(gb50005—2003)中的公式有足够的可靠度,因此,在木剪力墙的建造中,中国钉和进口钉可以相互替代使用。