發(fā)布時(shí)間：2020-05-25 15:15

【摘要】：PBL剪力鍵又稱開(kāi)孔板連接件,多用于鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁中,是一種用來(lái)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(qiáng)、剛度大等特點(diǎn),并在近幾年的工程中被廣泛應(yīng)用。但由于影響PBL剪力鍵承載力因素眾多,受力較為復(fù)雜,國(guó)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(biāo)準(zhǔn)不同,使得如何將開(kāi)孔直徑、貫穿鋼筋直徑、鋼板厚度進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)成為難點(diǎn)。本文通過(guò)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(diǎn)、彈性承載力擬合公式、極限承載力擬合公式、滑移量云圖、應(yīng)力云圖以及算例設(shè)計(jì),來(lái)對(duì)分步設(shè)計(jì)法進(jìn)行闡述與驗(yàn)證。主要通過(guò)以下幾點(diǎn)來(lái)進(jìn)行:(1)總結(jié)歸納PBL剪力鍵在工程應(yīng)用中的各種破壞形態(tài)與極限承載力,進(jìn)而選取PBL剪力鍵的破壞形態(tài)和極限承載力狀態(tài)。(2)對(duì)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(kāi)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(duì)不同的開(kāi)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(yīng)力云圖,并擬合出彈性承載力與極限承載力的計(jì)算公式。(4)最后基于上述計(jì)算結(jié)果,提出PBL剪力鍵的分步設(shè)計(jì)法,即首先通過(guò)彈性承載力來(lái)確定開(kāi)孔直徑,再通過(guò)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(lái)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(guò)依靠圓柱體帽頭的錨固作用來(lái)連接鋼材與混凝土，并通過(guò)桿體端部受壓承擔(dān)結(jié)合面的剪力作用，當(dāng)鋼材與混凝土結(jié)合面的剪力作用方向不明確時(shí)，應(yīng)選用焊釘連接件，其抗拔性能較好。1.2.2 PBL 剪力鍵開(kāi)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(kāi)孔內(nèi)置貫穿鋼筋，從而利用鋼板開(kāi)孔中的混凝土榫以及貫穿鋼筋來(lái)承擔(dān)結(jié)合面的剪力作用。其中開(kāi)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(wèn)題并不明顯，，適用于對(duì)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(guò)程與工作環(huán)境復(fù)雜多變載力大小，各國(guó)的推出試驗(yàn)?zāi)Ｐ湍苷J(rèn)識(shí)和工程設(shè)計(jì)應(yīng)用尚需完善較以前有了巨大的發(fā)展與進(jìn)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(yīng)用預(yù)制板，承載力強(qiáng)，施工簡(jiǎn)便�？字械呢灤╀摻罴娱L(zhǎng)，進(jìn)而形成剪力鍵的整體性與剛度。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：U441

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