目前橋梁防護欄使用最多的是鋼筋混凝土護欄和梁柱式護欄。鋼筋混凝土護欄剛度很大,在車輛等沖擊作用下通常發(fā)生層裂和剝落破壞,緩沖車輛動能的能力小,混凝土碎片飛濺造成巨大的安全隱患。梁柱式護欄由多個平行鋼管組成,防護等級低,不足以抵抗車輛撞擊。本文提出雙層鋼-混凝土-鋼（Steel-concrete-Steel:SCS）夾芯組合結(jié)構(gòu)能充分利用鋼材優(yōu)越的抗拉性能和混凝土的抗壓性能,可以延緩混凝土受拉破壞的時間,既能保證結(jié)構(gòu)剛度足夠,也能依靠鋼板的張拉薄膜效應(yīng)承受更大變形,耗散大部分沖擊能量,但目前對SCS夾芯組合結(jié)構(gòu)的受力機理研究較少,沒有形成統(tǒng)一的理論和設(shè)計方法。通過試驗和理論方法,本文針對提出的SCS夾芯組合梁和組合板構(gòu)件進行了靜力集中荷載下的受力機理研究。具體內(nèi)容如下:（1）對SCS夾芯組合梁（二維受力）的抗剪性能展開試驗研究。分析剪跨比、含鋼率、剪力連接件間距和類型對SCS夾芯組合梁的破壞模式和抗剪性能的影響,并揭示其考慮界面滑移效應(yīng)影響下的破壞機理。試驗結(jié)果表明:界面滑移對組合梁的破壞模式影響很大,降低其抗剪強度;通過減小剪力連接件的間距使鋼板與混凝土組合度ηb增大,增強了兩者間的組... 

【文章來源】：深圳大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1雙層鋼-ULCC混凝土-鋼夾芯組合板示意圖

鋼-混凝土-鋼夾芯組合梁板構(gòu)件受剪性能研究3合梁在剪切荷載作用下存在四種破壞模式：底部鋼板彎曲屈服、橫向系桿的剪切、橫向系桿的拉伸、混凝土的剪切，其中底部鋼板彎曲屈服具有良好的延性；而且橫向系桿能同時抵抗縱向剪力和橫向剪力。2008年Foundouko等人[17]對連接件采用橫向系桿的SCS夾芯組合梁采用有限元數(shù)值分析其抗剪性能，研究表明分析結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好，并將其應(yīng)用于SCS夾芯組合梁橫向抗剪承載力的參數(shù)化研究。2008年聶建國等人[18]對8根鋼板-混凝土組合梁進行試驗研究和承載力分析，變化參數(shù)包括鋼板厚度、剪力連接程度、剪跨比。試驗表明合理布置栓釘可以使鋼板與混凝土共同工作，沿梁長方向的鋼板應(yīng)變呈線性變化。2009年Liew等人[19]提出一種新型J-鉤剪力連接件，通過推出試驗證實J-鉤剪力釘剪力傳遞性能優(yōu)于重疊單頭栓釘。并對SCS夾芯組合梁進行靜力集中試驗，控制變量有剪力釘直徑、剪力釘間距、混凝土強度。試驗表明夾芯梁應(yīng)配有足夠的剪力釘并建議剪力釘間距應(yīng)至少等于芯材厚度，以延緩混凝土開裂。2012年Sohel和Liew等人[20]分別對帶有J-鉤剪力釘、重疊單頭栓釘?shù)腟CS夾芯組合梁進行受彎試驗。試驗表明焊有J-鉤剪力釘?shù)慕M合梁具有與焊接重疊單頭栓釘?shù)慕M合梁相接近的剛度和承載力，并且具有較高的延性，如圖1.2所示；同時表明J-鉤剪力釘不僅可以抵抗縱向剪力保證鋼板與混凝土的共同工作，而且可以連接上下鋼板抵抗橫向剪力，有效阻止剪跨區(qū)內(nèi)混凝土開裂。(a)J-鉤剪力釘(b)重疊單頭栓釘(c)SCS夾芯組合梁荷載-撓度曲線圖1.2兩種剪力釘?shù)男阅鼙容^[20]2014年冷予冰等人[21]進行8根SCS夾芯組合梁的三點靜力荷載試驗研究，由單頭栓釘和槽鋼作為剪力連接件，改變的參數(shù)有剪跨比(λ=1.0-5.5)，槽鋼的間距。試驗梁的

鋼-混凝土-鋼夾芯組合梁板構(gòu)件受剪性能研究3合梁在剪切荷載作用下存在四種破壞模式：底部鋼板彎曲屈服、橫向系桿的剪切、橫向系桿的拉伸、混凝土的剪切，其中底部鋼板彎曲屈服具有良好的延性；而且橫向系桿能同時抵抗縱向剪力和橫向剪力。2008年Foundouko等人[17]對連接件采用橫向系桿的SCS夾芯組合梁采用有限元數(shù)值分析其抗剪性能，研究表明分析結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好，并將其應(yīng)用于SCS夾芯組合梁橫向抗剪承載力的參數(shù)化研究。2008年聶建國等人[18]對8根鋼板-混凝土組合梁進行試驗研究和承載力分析，變化參數(shù)包括鋼板厚度、剪力連接程度、剪跨比。試驗表明合理布置栓釘可以使鋼板與混凝土共同工作，沿梁長方向的鋼板應(yīng)變呈線性變化。2009年Liew等人[19]提出一種新型J-鉤剪力連接件，通過推出試驗證實J-鉤剪力釘剪力傳遞性能優(yōu)于重疊單頭栓釘。并對SCS夾芯組合梁進行靜力集中試驗，控制變量有剪力釘直徑、剪力釘間距、混凝土強度。試驗表明夾芯梁應(yīng)配有足夠的剪力釘并建議剪力釘間距應(yīng)至少等于芯材厚度，以延緩混凝土開裂。2012年Sohel和Liew等人[20]分別對帶有J-鉤剪力釘、重疊單頭栓釘?shù)腟CS夾芯組合梁進行受彎試驗。試驗表明焊有J-鉤剪力釘?shù)慕M合梁具有與焊接重疊單頭栓釘?shù)慕M合梁相接近的剛度和承載力，并且具有較高的延性，如圖1.2所示；同時表明J-鉤剪力釘不僅可以抵抗縱向剪力保證鋼板與混凝土的共同工作，而且可以連接上下鋼板抵抗橫向剪力，有效阻止剪跨區(qū)內(nèi)混凝土開裂。(a)J-鉤剪力釘(b)重疊單頭栓釘(c)SCS夾芯組合梁荷載-撓度曲線圖1.2兩種剪力釘?shù)男阅鼙容^[20]2014年冷予冰等人[21]進行8根SCS夾芯組合梁的三點靜力荷載試驗研究，由單頭栓釘和槽鋼作為剪力連接件，改變的參數(shù)有剪跨比(λ=1.0-5.5)，槽鋼的間距。試驗梁的

【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)在海洋工程中的應(yīng)用研究（英文）[J]. 聶建國.  鋼結(jié)構(gòu)(中英文). 2020(01)
[2]從汽車墜橋談橋面安全防護[J]. 張點石,劉永棵,趙剛.  工程質(zhì)量. 2019(09)
[3]對金屬材料室溫拉伸試驗方法標準GB/T 228.1-2010及ISO 6892-1:2016的修訂建議[J]. 李和平.  理化檢驗(物理分冊). 2018(09)
[4]鋼板混凝土復(fù)合梁在爆炸荷載作用下的損傷評估研究[J]. 田志敏,章峻豪,江世永.  振動與沖擊. 2016(04)
[5]鋼筋混凝土梁抗沖擊性能和設(shè)計方法研究[J]. 趙德博,易偉建.  振動與沖擊. 2015(11)
[6]爆炸沖擊波作用下鋼板-混凝土組合結(jié)構(gòu)受力性能分析[J]. 姜鵬飛,葉琳,伍俊.  武漢理工大學(xué)學(xué)報. 2013(05)
[7]爆炸沖擊載荷作用下雙層鋼板混凝土板與鋼筋混凝土板動態(tài)響應(yīng)對比研究[J]. 彭先澤,楊軍,李順波,陳大勇.  防災(zāi)科技學(xué)院學(xué)報. 2012(03)
[8]裝配式復(fù)合墻結(jié)構(gòu)抗爆性能試驗[J]. 李文培,宋春明,王子甲,許宏發(fā),王明洋.  解放軍理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(01)
[9]雙鋼板-混凝土組合剪力墻研究新進展[J]. 聶建國,陶慕軒,樊健生,卜凡民,胡紅松,馬曉偉,李盛勇,劉付鈞.  建筑結(jié)構(gòu). 2011(12)
[10]鋼板-混凝土組合簡支梁的試驗研究[J]. 聶建國,趙潔.  土木工程學(xué)報. 2008(12)

博士論文
[1]沖擊和快速加載作用下鋼筋混凝土梁柱構(gòu)件性能試驗與數(shù)值模擬研究[D]. 曾翔.湖南大學(xué) 2014



本文編號：3603311