钢管腹杆—混凝土K形组合节点试验及仿真分析.pdf

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1、桥梁建设2017年第47卷第5期(总第246期)BridgeConstruction，V01．47，No．5，2017(TotallyNo．246)47文章编号：1003—4722(2017)05—0047—06钢管腹杆一混凝土K形组合节点试验及仿真分析端茂军1，刘钊1，张建东2，刘朵2(1．东南大学土木工程学院，江苏南京210096；2．江苏省交通科学研究院股份有限公司，江苏南京211112)摘要：为研究钢桁腹一混凝土组合梁中钢管腹杆与混凝土弦杆K形组合节点的传剪机理，开展K形节点区抗剪试验及节点区键销钢筋、连接螺栓的直剪试验，得到K形节点区的破坏形态，并通过试

2、验提出的钢筋及螺栓直剪的多折线荷载～位移本构模型，进行K形节点区的精细化三维非线性仿真分析。研究结果表明，K形节点区的竖向剪力来自于相邻节间弦杆的轴力差，键销钢筋及连接螺栓的直剪破坏是节点区受剪失效的主要原因，其抗剪承栽力主要由键销钢筋及连接螺栓提供；所建立的K形节点区非线性仿真模型能够较好地反映节点区的破坏形态，极限承栽力及荷载～位移曲线与试验结果吻合良好。关键词：组合梁；钢管腹杆；K形节点；传剪机理；抗剪试验；直剪试验；非线性仿真分析中图分类号：U448．216；U443．4文献标志码：AExperimentandSimulationAnalysisofK--

3、ShapeCompositeJointofSteelTubeWebMembersandRCChordDUANMao-junl，LIUZha01，ZHANGJian—don92，LIUDuo2(1．SchoolofCivilEngineering，SoutheastUniversity，Nanjing210096，China；2．JiangsuTransportationResearchInstituteCo．，Ltd．，Nanjing211112，China)Abstract：TostudythesheartransfermechanismoftheK—shape

4、compositejointofthesteeltubewebmembersandreinforcedconcrete(RC)chordinthesteeltrusswebandconcreteslabcompositegirder，thesheartestoftheK—shapecompositejointareaandthedirectsheartestofthepincouplingreinforcementandconnectingboltsintheareawerecarriedoutandthefailuremodesoftheareawereobta

5、ined．Basedonthetests，themulti—linearload～displacementconstitutivemodelsforthedirectshearofthereinforcementandconnectingboltswereproposedandtherefinedthree—dimensionalnonlinearsimulationanalysisoftheareawasconducted．TheresultsofthetestsandanalysisdemonstratethattheverticalshearoftheK—s

6、hapecompositejointareaoriginatesfromtheaxialforcedifferencesofthechordsoftheadjacenttrusspanels．Thedirectshearfailureofthepincouplingreinforcementandconnectingboltsisthemajorcauseleadingtotheshearfailureoftheareaandtheshearcapacityoftheareaisprovidedmainlybythereinforcementandconnecti

7、ngbolts．Thenonlinearsimulationmodelsfortheareaestablishedinthispapercanwellreflectthefailuremodesoftheareaandtheultimatebearingcapacityandtheload～displacementcurvesareingoodagreementwiththoseofthetests．Keywords：compositegirder；steeltubewebmember；K—shapejoint；sheartransfermecha—nism；sh

8、earte