栓钉连接件剪切刚度试验研究

《栓钉连接件剪切刚度试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、62世界桥梁2013，4l(6)栓钉连接件剪切刚度试验研究姬同庚(1．河南省交通投资集团有限公司，河南郑州450016；2．清华大学，北京100084)摘要：为研究栓钉剪切刚度的计算方法及剪切刚度的影响因素，对不同加载方式、不同混凝土配筋试件进行推出试验，根据国内、外栓钉剪切刚度计算方法对试验结果进行计算得到剪切刚度值，并对各方法的优缺点和适用性进行讨论分析。分析结果表明：国内、外栓钉剪切刚度计算方法差异较大，其中日本钢结构协会和Eurocode4按弹性阶段计算得到的剪切刚度值较为合理；我国钢结构设计规范中抗剪连接件刚度系数的计算方法偏于保

2、守；0．8mm割线法和近似公式法较适用于承载能力极限状态计算或翅性理论计算。栓钉剪切刚度除了与本身材料、几何尺寸等因素有关外，与混凝土强度、配筋形式及试验加载方法等因素也有关。关键词：钢一混凝土结构；栓钉连接件；剪切刚度；试验研究；设计规范；滑移量中圈分类号：TU398．9文献标志码：A文章编号：1671—7767(2013)06—0062一O51前言测抗压强度为47．1MPa，按配筋形式分为4组，每栓钉剪切刚度一般是指栓钉的剪切向变形与其组有3个试件：配筋1靠近钢板一侧的保护层厚度所受剪力的比值，反映了栓钉在钢一混凝土结合面为0；配筋2远

3、离钢板一侧的保护层厚度为0；配筋上抵抗剪切力而发生变形的能力。栓钉剪切刚度常3横向钢筋以集中在栓钉下面为主；配筋4横向钢定义为单位剪力作用下的变形量，即荷载～滑移曲筋以集中在栓钉上面为主。试件钢板材质采用线在线性阶段的斜率口]。但栓钉的受力和破坏过Q345D，栓钉规格为422mm×200mm，材质为程基本上是一个非线性过程]，且试验条件下的ML15Al。推出试验现场照片如图3所示。影响因素较多]，这就使得直接通过荷载～滑移曲线计算得到的剪切刚度结果离散性会较大。同时，3荷载～滑移曲线在不同的设计极限状态下，钢一混组合结构中的栓推出试验在60

4、00kN压力试验机上进行，采用钉也会处于不同的工作状态。因此，栓钉剪切刚度分级加载。为了测量钢板与混凝土块的相对滑移过计算方法及取值仍有待进一步的研究。程，在推出试件的4个角点安装电子百分表，分别测本文对不同加载方式、不同混凝土配筋制作试试每级荷载下的滑移量口]。根据测试结果绘制的B件进行推出试验，取0．8mm割线法Lg]、近似公式类试件荷载～滑移曲线如图4所示。法1、日本钢结构协会(JSSC)及Eurocode4规试验结果显示：①在承受荷载较小时(0～300范1]中建议的方法作为典型方法，对试验结果进行kN)，试件受力处于弹性阶段，其滑移

5、量与荷载基本计算得到剪切刚度，并对各方法的优缺点和适用性呈线性关系。当荷载增大到一定程度(约400kN)，进行讨论分析。荷载～滑移曲线出现明显的拐点，滑移量随着荷载的增大而迅速增加；达到剪力钉极限承载力后，试件2推出试验受力逐渐减小，而滑移量仍然急剧增大，直至试件破设计制作了A、B两种配合比的混凝土推出试坏。②不同试件荷载～滑移曲线趋势基本一致，但件。A类试件(见图1)的混凝土实测抗压强度为67重复性不好。③试验过程中B类配筋1和配筋2试MPa，按试验方法不同分为2组，每组有3个试件：件滑移量有一定的差别，但最大抗剪承载力下的滑一组按照Eu

6、rocode4规定的试验方法进行推出试移量差别不明显，因此，认为布筋形式对剪力钉最大验，即首先加载至预计破坏荷载的409／5，然后在预抗剪承载力下的滑移量影响不大；试件在最大抗剪计破坏荷载的5～4O循环25次；另一组不进行承载力下的滑移量基本都在7mm左右，接近剪力预加载而直接试验。B类试件(见图2)的混凝土实钉直径的1／3。收稿日期：2013—01—18作者简介：姬同庚(1966一)，男，教授级高工，1987年毕业于郑州工学院工业与民用建筑专业，工学学士，1990年毕业于郑州工学院结构工程专业，工学硕士，2006年毕业于北京科技大学工程力

7、学专业，工学博士(E-mail：jitg@vip．sina．corn)。栓钉连接件剪切刚度试验研究姬同庚63l一昌r．1fN5N5●一●■，，N4一一N4DN4N4●●●N5N5●0●DD-=二=旺==一H×一二二N5N5●∞●●DN4N4●!N5。一N5委1．／NN5曼ll一N4o／一N4N5N5●●●B-===●N4N4●●●／N51220l400十。220．16．368．16L。L凸L2．I(a)立面(b)卜1截面(c)2-2截面单位：mill工●●●图1A类试件构造30．160．．3O缸●N5N5IN5N5●N5N5●●N5N5I钮

8、钮●N5N5●N5N5●N5N5●●N5N5●几nuu●N5N5IN5N5●N5N5●●N5N5I／N4N4＼一N4N4、●N5N5IN5N5●N5N5●●N5N5I(a)配筋l