【摘要】：PBL剪力鍵又稱開孔板連接件,多用于鋼—混凝土組合結構橋梁中,是一種用來抵抗外部剪力的剪力連接件,具有抗剪承載力大、抗疲勞性能強、剛度大等特點,并在近幾年的工程中被廣泛應用。但由于影響PBL剪力鍵承載力因素眾多,受力較為復雜,國內(nèi)外PBL剪力鍵的試件模型形式不一以及其極限承載力狀態(tài)判定的標準不同,使得如何將開孔直徑、貫穿鋼筋直徑、鋼板厚度進行合理化設計成為難點。本文通過仿真模擬方法分析不同影響因素條件下PBL剪力鍵的荷載—滑移曲線特點、彈性承載力擬合公式、極限承載力擬合公式、滑移量云圖、應力云圖以及算例設計,來對分步設計法進行闡述與驗證。主要通過以下幾點來進行:(1)總結歸納PBL剪力鍵在工程應用中的各種破壞形態(tài)與極限承載力,進而選取PBL剪力鍵的破壞形態(tài)和極限承載力狀態(tài)。(2)對比不同條件下的承載力公式,確定影響極限承載力大小與破壞形態(tài)的主要因素為開孔直徑、貫穿鋼筋直徑、鋼板厚度。(3)采用ANSYS仿真模擬方法,分別針對不同的開孔直徑與貫穿鋼筋直徑建立共17組模型,得到荷載—滑移曲線、滑移量與應力云圖,并擬合出彈性承載力與極限承載力的計算公式。(4)最后基于上述計算結果,提出PBL剪力鍵的分步設計法,即首先通過彈性承載力來確定開孔直徑,再通過極限承載力確定貫穿鋼筋直徑,最后考慮PBL剪力鍵的破壞形態(tài)來確定鋼板厚度的值。
【圖文】：

（a）焊釘連接件 （b）PBL 剪力鍵 （c）型鋼連接件圖 1-1 常用連接件形式1.2.1 焊釘連接件焊釘連接件通過依靠圓柱體帽頭的錨固作用來連接鋼材與混凝土，并通過桿體端部受壓承擔結合面的剪力作用，當鋼材與混凝土結合面的剪力作用方向不明確時，應選用焊釘連接件，其抗拔性能較好。1.2.2 PBL 剪力鍵開孔板連接件是指將鋼板沿受力方向連接在組合梁上，鋼板有開孔內(nèi)置貫穿鋼筋，從而利用鋼板開孔中的混凝土榫以及貫穿鋼筋來承擔結合面的剪力作用。其中開孔板連接件的破壞模式包括孔中混凝土榫的剪切、割裂、壓碎破壞，疲勞問題并不明顯，，適用于對疲勞要求高、抗剪剛度大的工程中。1.2.3 型鋼連接件

圖 1-2 PBL 剪力鍵的基本形式、承載過程與工作環(huán)境復雜多變載力大小，各國的推出試驗模型能認識和工程設計應用尚需完善較以前有了巨大的發(fā)展與進步板和貫穿鋼筋布置方式的不同，為以下三種，如圖 1-3 所示。本 PBL 剪力鍵形式而言，多了不但提高了 PBL 剪力鍵整體的。S-PBL 剪力鍵目前被廣泛應用預制板，承載力強，施工簡便�？字械呢灤╀摻罴娱L，進而形成剪力鍵的整體性與剛度。
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U441

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本文編號：2680343