用于連接鋼-混凝土組合件的高強(qiáng)度螺栓抗剪性能研究.pdf

1、高強(qiáng)度螺栓連接鋼-混凝土組合件目前已應(yīng)用于全裝配式剪力墻干式連接、加固改造中的對(duì)拉螺栓加固以及鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)中，高強(qiáng)螺栓連接鋼-混凝土組合件的抗剪性能是影響構(gòu)件整體工作的關(guān)鍵，但國(guó)內(nèi)外對(duì)高強(qiáng)螺栓連接鋼-混凝土組合件的研究較少，其聯(lián)合受力機(jī)理、抗剪承載力以及全過(guò)程曲線等尚屬空白，設(shè)計(jì)時(shí)往往采用鋼結(jié)構(gòu)中的公式。本文的研究將填補(bǔ)國(guó)內(nèi)在高強(qiáng)度螺栓連接鋼-砼組合件方面研究的空白，破解高強(qiáng)度螺栓連接技術(shù)在預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、工程結(jié)構(gòu)加固改造以

2、及組合結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的關(guān)鍵性技術(shù)難題，為高強(qiáng)度螺栓連接鋼-混凝土組合件設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)和試驗(yàn)依據(jù)。
　　本文進(jìn)行了8組18個(gè)試件單調(diào)加載試驗(yàn)和2個(gè)試件低周往復(fù)加載試驗(yàn)，對(duì)高強(qiáng)度螺栓連接鋼-混凝土組合件的破壞形式、8個(gè)影響因素（芯板內(nèi)是否填充混凝土、螺栓直徑、螺栓預(yù)拉力、混凝土孔徑、混凝土強(qiáng)度、混凝土厚度、芯板厚度和蓋板厚度）進(jìn)行了分析，結(jié)果表明試件主要發(fā)生了孔壁承壓破壞、栓桿剪斷破壞和鋼板凈截面拉裂破壞3種破壞模式;芯板內(nèi)填充混凝土使

3、螺栓發(fā)生彎曲，并且顯著提高組合件的峰值承載力;螺栓直徑、芯板內(nèi)混凝土厚度、芯板厚度和蓋板厚度的增加可以提高組合件的峰值承載力，對(duì)滑移荷載沒(méi)有影響;螺栓預(yù)拉力的增加可以提高滑移荷載，對(duì)峰值承載力沒(méi)有影響。
　　本文借助ABAQUS有限元軟件對(duì)螺栓預(yù)拉力、混凝土強(qiáng)度、混凝土厚度和鋼板厚度4個(gè)關(guān)鍵影響參數(shù)進(jìn)行了分析，結(jié)果表明高強(qiáng)度螺栓滑移荷載與螺栓被施加的預(yù)拉力成正比;混凝土強(qiáng)度對(duì)高強(qiáng)度螺栓連接鋼-混凝土組合件整體剛度和峰值承載力有一定

4、影響;混凝土厚度對(duì)螺栓是否彎曲以及彎曲程度有重要影響;鋼板厚度對(duì)高強(qiáng)度螺栓連接鋼-混凝土組合件承載力以及破壞模式有重要影響。
　　本文通過(guò)對(duì)高強(qiáng)度螺栓連接鋼-混凝土組合件傳力機(jī)制分析發(fā)現(xiàn)，高強(qiáng)度螺栓連接鋼，混凝土組合件在剪力作用下受力行為呈現(xiàn)5個(gè)階段:摩擦階段、滑移階段、承壓階段、強(qiáng)化階段和破壞階段，并提出了高強(qiáng)度螺栓連接鋼-混凝土組合件抗剪簡(jiǎn)化模型，給出了5個(gè)特征點(diǎn)的計(jì)算公式，與試驗(yàn)值吻合良好，為高強(qiáng)度螺栓連接鋼-混凝土組合件在