鋼-UHPC輕型組合橋面板中短栓釘?shù)撵o力及疲勞性能研究.pdf

1、鋼-UHPC輕型組合橋板通過(guò)栓釘將鋼結(jié)構(gòu)和UHPC層組合成一個(gè)整體，在提高鋼橋面板剛度的同時(shí)自重也得到了很好地控制，可以有效的解決鋼結(jié)構(gòu)和鋪裝層疲勞病害的問(wèn)題。UHPC層的厚度一般在50mm左右，為了滿足保護(hù)層厚度的要求，栓釘?shù)母叨仁艿搅藝?yán)格的限制，其長(zhǎng)徑比通常小于4，屬于典型的短栓釘。同時(shí)，由于UHPC的力學(xué)性能與普通混凝土存在顯著差異，其破壞模式、承載力及疲勞特性均區(qū)別于普通混凝土組合結(jié)構(gòu)中的傳統(tǒng)栓釘，但當(dāng)前相關(guān)研究仍較為欠缺。為研

2、究短栓釘在輕型組合橋面板中的靜力和疲勞性能，進(jìn)行了以下研究工作:
　　(1)回顧總結(jié)了正交異性剛橋面板的疲勞病害和成因以及傳統(tǒng)鋪裝層的病害和原因，介紹了UHPC的力學(xué)參數(shù)、鋼-UHPC輕型組合橋面板的概念與研究現(xiàn)狀以及其中適用的剪力連接件。
　　(2)借助ABAQUS軟件，對(duì)短栓釘進(jìn)行了非線性有限元分析。通過(guò)對(duì)短栓釘?shù)淖冃魏蛻?yīng)力分布的分析表明栓釘并非是純剪狀態(tài)，而是處于受彎、受剪、受拉的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)。另外，通過(guò)與普通栓釘作對(duì)

3、比得出結(jié)論:短栓釘?shù)淖冃闻c應(yīng)力分布和普通栓釘基本一致，但是抗剪效率更高，承載力滿足要求。
　　(3)通過(guò)對(duì)短栓釘承載力影響因素的分析，研究表明栓釘?shù)闹睆健⒒炷翉?qiáng)度是影響其承載力和抗剪剛度的關(guān)鍵因素，而栓釘?shù)母叨葘?duì)其承載力和抗剪剛度影響較小。同時(shí)，鋼UHPC之間的界面摩擦對(duì)承載力有一定影響，但是對(duì)抗剪剛度影響顯著，界面摩擦可以使得抗剪剛度提高16％左右。
　　(4)對(duì)于短栓釘?shù)钠谠囼?yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，并與規(guī)范以及其他經(jīng)典