结构重点实验室开放课题申请

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1、江苏省高校省级重点实验室开放研究课题申请书实验室名称:江苏省结构工程重点实验室课题名称：波折开孔板在钢-混凝土组合梁柱中连接性能的试验研究申请者：工作单位：苏州科技学院通讯地址：江苏苏州新区滨河路1701号邮编：215011电话：E－mail：传真：申请日期：2011年11月10号江苏省教育委员会制研究课题简表研究题目名称波折开孔板在钢-混凝土组合梁柱中连接性能的试验研究英文ExperimentstudyonMechanicsPropertyofCorrugatedPerfobondShearConne

2、ctorsinSteel-concreteCompositeBeamandColumn起止年月2011年月至2012年月所属学科结构工程申请金额3万申请者姓名身份证号性别年龄专业学位专业技术职务工作单位苏州科技学院课题组总人数高级中级初级辅助人员博士后研究生参加单位主要成员(不含申请者)姓名所在单位专业在项目中的分工签名主要研究内容和意义摘要主要研究内容：本课题拟通过对两根配有双排波折开孔钢板连接件的钢-混凝土组合梁进行梁式试验，对两根配有一对波折开孔钢板连接件的钢-混凝土组合柱进行反复荷载试验，主要进

3、行研究波折开孔钢板连接件抗滑移性能；波折开孔钢板连接件抗剪性能；分析波折开孔板连接件破坏机理；并将比较波折开孔钢板连接件和PBL连接件以及栓钉的抗滑移性能、抗剪性能和破坏机理；同时将研究开孔板的波高因素对梁和柱组合构件波折形开孔板连接件的破坏形态、荷载－滑移曲线特性和受剪承载力的影响。最后本课题将以试验结果为依据，建立有限元计算模型，进行了有限元分析，并将有限元计算结果与试验结果进行对比分析。意义：目前使用的抗剪连接件没有针对连接件的受力特性对其自身的几何形状和尺寸进行优化以提高承载力，也没有在周围混凝

4、土中设置专门的钢筋以增加延性。如能在抗剪连接件的形式上进行改进，则能使组台梁和柱的优势充分发挥，进一步向大跨度方向发展，在保证承载力、刚度及延性的同时更节省材料以保障经济性。本课题在现有的开孔钢板连接件的基础上，进行优化改进形成一种波折开孔钢板连接件。波折开孔钢板连接件作为一种新型剪力连接件优点明显，对其进行研究有一定新意和工程应用价值。一、立项依据（包括本课题的研究意义、国内外研究概况和发展趋势）1、该波折开孔板连接件的技术方案具有以下有益效果：(1)波形钢板上设置有孔，波形钢板焊接在翼缘板上，不需要

5、专用的焊接设备。(2)开孔钢板沿着翼缘板纵向布置，可以起到加劲板的作用。(3)波形钢板与翼缘板的焊缝为折线，在沿梁纵向的单位长度上，波形钢板与翼缘板之间的焊缝长度比开孔平钢板与翼缘板之间的焊缝要长，所以在剪力一定的情况下，波形钢板与翼缘板之间的焊缝剪应力比开孔平板与翼缘板之间焊缝上的剪应力要低。(4)水平剪力由波形钢板的斜折板以及波形钢板上带钢筋的混凝土榫来抵抗，因而具有比开孔平板钢板连接件更强的抗剪性能。波折开孔钢板连接件作为一种新型剪力连接件优点明显，对其进行研究有一定新意和工程应用价值。2.国内外

6、的研究动态及发展趋势（1）国外研究早在20世纪30年代，瑞典VaelleyA和Branzen对6个设有螺旋筋连接件的组合梁进行了静力试验。从这个时期一直到50年代左右，桥梁及房屋建筑领域抗剪连接件主要采用的是螺旋筋和锚筋(弯筋)，后来随着研究的深入，它们则逐渐被栓钉和槽钢所代替。在接下来的几十年中，各国学者采用不同的试验方法、加载方式等对栓钉连接件进行了深入的研究。直到1987年德国的Leonhardt等人提出将设置圆孔的钢板沿着作用力方向、埋设在混凝土中作为连接件使用，德文称为PerfobondLei

7、ste(PBL)。通过试验得出孔中混凝土具有很大的销栓作用，其最终破坏是孔中混凝土的剪切破坏，受疲劳的影响较小。当时，这种连接件运用在钢混组合梁上，最初德国的开孔板孔中并没有贯穿钢筋。后来研究人员在钢板的孔中贯穿钢筋，发现这样可以进一步提高开孔板连接件的抗剪性能。经研究表明，当设置贯通钢筋时，使围绕开孔板连接件的混凝土受到约束。目前开孔板连接件已运用到许多桥梁工程中。（2）国内研究1990年郑州工学院进行了10个推出试验和2个压型钢板组合梁的疲劳试验研究。根据试验结果，得到了栓钉连接件的疲劳寿命公式。胡

8、建华、叶梅新等设计制作了15组不同的PBL试件共44个，研究分析了钢板孔洞大小、贯通钢筋的大小、混凝土强度和箍筋强弱、孔洞个数和贯通钢筋的个数以及试件尺寸对PBL连接件的影响，提出了PBL剪力连接件的承载力计算公式。薛伟辰、代燕等通过21个开孔板连接件试件在单调静力荷载作用下的推出试验，研究了开孔板的开孔直径、孔中贯通钢筋的直径和数量等对开孔板连接件破坏形态、荷载-滑移特性和受剪承载力的影响，并基于试验结果提出了开孔板连接件受剪承载力的计算