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推出试件中剪力钉剪切刚度实测与计算方法

2024-05-30

推出试件中剪力钉剪切刚度实测与计算方法

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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。

栓钉连接件极限承载力及剪切刚度的试验 栓钉连接件极限承载力及剪切刚度的试验 栓钉连接件极限承载力及剪切刚度的试验
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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。

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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。

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在钢—混凝土组合梁的简化计算中,钢与混凝土间栓钉的剪切刚度是一个重要的参量,其刚度的确定方法已写入设计规范,但钢与高强混凝土组合梁剪切刚度的确定方法还是一个正在探索的问题。采用弹性理论的计算方法,首先假定栓钉剪切刚度系数,然后把计算结果与试验值进行比较,最后采用最小二乘法拟合曲线,确定出一个合适的剪切刚度计算方法,为设计和施工提供刚度计算依据。

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能量变分法是计算箱梁剪力滞效应常用的一种方法。随着我国交通的发展,大跨径、宽箱梁桥和曲线箱梁桥越来越多,大量的工程实际调查结果显示,用变分法计算出的结果与实际的箱梁的剪力滞效应有所出入。针对这一情况,运用能量变分法和有限元法两种方法对薄壁箱梁在集中力和均布荷载情况下的剪力滞效应加以计算,并对比分析二者计算结果的差异,从而为薄壁宽箱梁剪力滞效应计算提供一些参考。

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开展了phc-ab400(80)型管桩在无轴压及1300kn轴压作用下的抗剪承载力试验,分别得到了管桩在纯剪与压剪作用下的极限抗剪承载力,同时对管桩的剪切破坏形态有了更清晰的认识。针对管桩螺旋箍筋的受力特点,推导了箍筋的抗剪承载力计算表达式,得到了综合反映预应力管桩混凝土环形截面和螺旋箍筋对抗剪承载力贡献的管桩抗剪承载力计算公式。基于试验得到的极限承载力对多种计算公式进行了比较,验证了本文计算公式的合理性,该公式可用于预应力管桩、非预应力管桩的纯剪和压剪承载力计算。

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在低周反复荷载下,对4个叠合板式剪力墙和2个普通剪力墙进行对比试验,系统分析试件的刚度退化趋势.基于理论公式及试验数据,建立往复荷载作用下构件的三折线型恢复力模型,与试验结果较为吻合.基于小波变换原理,提出一种新的基于小波变换的恢复力模型特征参数的计算方法.该方法简便,可较好地反映试件在各阶段刚度的变化,更符合刚度退化的实际情况.

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陈红

职位:电站工程师

擅长专业:土建 安装 装饰 市政 园林

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