發(fā)布時間：2018-10-14 13:39

【摘要】：鋼-混凝土組合結構因其充分發(fā)揮各材料優(yōu)勢、施工便捷、經(jīng)濟效益高,已成為繼混凝土結構、鋼結構之后廣泛應用的結構形式�？辜暨B接件作為連接鋼與混凝土的構件,是發(fā)揮組合作用的關鍵元件,起到傳遞剪力、防止掀起的作用。栓釘連接件是最為常見的連接件形式,也是組合結構研究的關鍵點之一。目前國內(nèi)外針對栓釘連接件的研究主要針對其抗剪性能,對抗拔性能涉及較少,本文將通過試驗、有限元、理論分析相結合的方法,研究栓釘連接件的抗拔性能。主要研究工作包括:(1)整理總結國內(nèi)外對于栓釘連接件的試驗及理論研究現(xiàn)狀,提出本文的研究內(nèi)容和實施計劃;(2)應用本文提出的自平衡加載裝置對預埋于混凝土的栓釘試件進行拉拔試驗,研究其拉拔性能,試驗考慮了栓釘埋深、栓釘距自由邊距離、多栓釘間距、鋼筋情況對試件抗拔性能的影響,試驗獲得了栓釘破壞、混凝土破壞兩種典型的破壞模式,并根據(jù)試驗結果對影響承載力的因素進行分析;(3)通過總結試驗現(xiàn)象,掌握試件傳力機制,采用剛塑性分析法推導栓釘抗拔承載力計算公式,推導中比較了多種混凝土破壞準則,最終選用雙剪切三參數(shù)破壞理論,理論計算結果與試驗值吻合良好,并通過引入考慮栓釘邊距、栓釘間距的修正系數(shù),將計算公式推廣至邊角布置栓釘、多栓釘情況;(4)利用有限元軟件Abaqus對試驗構件進行建模分析,驗證有限元模型的可靠性和準確度,并通過參數(shù)分析考察栓釘直徑、栓釘埋深、栓釘強度、混凝土強度對試件抗拔性能的影響;(5)對新型抗拔不抗剪栓釘連接件進行拉拔試驗,試驗考慮了栓釘埋深、釘帽尺寸對于拉拔性能的影響,并提出抗拔承載力的簡化計算公式以及相應的構造要求;最后,總結主要研究成果并提出對進一步研究工作的展望。
[Abstract]:Steel-concrete composite structure has become a widely used structure form after concrete structure and steel structure because of its advantages of various materials convenient construction and high economic benefit. As a member connecting steel and concrete, shear joint is the key component to play the role of combination, play the role of transmitting shear force and preventing lift. Pin joint is the most common type of connection, and it is also one of the key points in the research of composite structure. At present, the domestic and foreign researches mainly focus on its shear performance, but less on the anti-pull-out performance. This paper will study the pull-out performance of the bolt joint by means of the combination of test, finite element and theoretical analysis. The main research work includes: (1) finishing and summarizing the domestic and foreign test and theoretical research status of pin joint, The research contents and implementation plan of this paper are put forward. (2) the self-balanced loading device proposed in this paper is used to carry out drawing tests on the stud specimens preburied in concrete, and its drawing performance is studied. The test takes into account the depth of the bolt and the distance from the free side of the bolt. The influence of the spacing of multi-bolt and the condition of reinforcing bar on the pull-out performance of the specimen is studied. Two typical failure modes of bolt and concrete are obtained, and the factors influencing the bearing capacity are analyzed according to the test results. (3) through summing up the test phenomenon, In order to master the force transfer mechanism of the specimens, the formula for calculating the pull-out bearing capacity of the studs is derived by rigid plastic analysis. In the derivation, various failure criteria of concrete are compared, and the failure theory of three parameters of double shear is used. The theoretical calculation results are in good agreement with the experimental values. And by introducing the correction coefficient which takes into account the side distance and the spacing of the bolt, the formula is extended to the situation of the pin arranged in the edge angle and the multi-bolt. (4) the finite element software Abaqus is used to model and analyze the test member. The reliability and accuracy of the finite element model were verified, and the effects of the diameter, depth, strength and strength of the bolt on the pull-out properties of the specimens were investigated by means of parameter analysis. (5) the pull-out tests were carried out on the new type of non-pull-resistant shear-bolt connectors. The influence of the depth of the bolt and the size of the nail cap on the drawing performance is considered, and the simplified formula for calculating the pull-out bearing capacity and the corresponding structural requirements are put forward. Finally, the main research results are summarized and the prospects for further research work are put forward.
【學位授予單位】：清華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU398.9

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本文編號：2270634