开孔板连接件在钢_混凝土结合部中的应用
装配式槽钢组合梁中开孔钢板连接件力学性能
装配式槽钢组合梁中开孔钢板连接件力学性能周凌宇;范进凯;方蛟鹏;李分规;戴超虎;曾波;徐增武;刘晓春【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》【年(卷),期】2024(56)2【摘要】为研究新型装配式双拼槽钢-混凝土组合梁中开孔钢板剪力连接件(PSP 剪力连接件)的力学性能,设计7组标准试件并开展推出试验,对比分析不同参数PSP 剪力连接件的受剪承载力和破坏模式。
利用ABAQUS非线性有限元模型对PSP剪力连接件的破坏模式和受力机制进行数值模拟,并与试验结果对比验证计算结果的可靠性。
在此基础上,进一步分析开孔钢板厚度、开孔直径、混凝土强度、穿孔钢筋及连接件间距对PSP剪力连接件力学性能的影响。
结果表明:除10 mm厚度的PSP剪力连接件外,所有4 mm与6 mm厚度的PSP剪力连接件均发生明显弯曲变形,试件破坏时连接件周围混凝土均出现斜向裂缝;开孔直径和穿孔钢筋对受剪承载力和抗剪刚度影响较小,而增加开孔钢板厚度、混凝土强度能提高剪力连接件受剪承载力和抗剪刚度;对于双排PSP剪力连接件,增大连接件间距能够显著提高单排PSP剪力连接件平均承载力,当间距为250 mm时,单排平均承载力达到单个PSP 剪力连接件的91.2%。
根据试验及有限元荷载滑移曲线提出装配式双拼槽钢-混凝土组合梁中单个PSP连接件荷载滑移曲线计算公式,为装配式双拼槽钢混组合梁的设计提供参考。
【总页数】10页(P58-67)【作者】周凌宇;范进凯;方蛟鹏;李分规;戴超虎;曾波;徐增武;刘晓春【作者单位】中南大学土木工程学院;中南大学高速铁路建造技术国家工程研究中心;中建五局第三建设有限公司【正文语种】中文【中图分类】TU398.9;TU317.1【相关文献】1.基于波折开孔钢板连接件组合梁界面特性有限元分析2.开孔钢板连接件在梁桁体系组合梁中的性能3.装配式双拼槽钢开孔组合梁受弯性能试验及挠度计算4.装配式组合梁桥开孔钢板连接件抗剪性能5.装配式双拼槽钢-混凝土开孔组合梁试验研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
型钢－混凝土组合结构辅助加固连接技术应用
型钢－混凝土组合结构辅助加固连接技术应用发布时间：2023-01-16T11:00:18.581Z 来源：《中国建设信息化》2022年18期作者：李大伟孙鹏王稀[导读] 本文以房屋型钢－混凝土组合结构施工流程以及加固技术类型为出发点李大伟孙鹏王稀中交建筑集团有限公司河北雄安071000摘要：本文以房屋型钢－混凝土组合结构施工流程以及加固技术类型为出发点，以某多层建筑项目为例，分析了型钢－混凝土组合结构辅助加固施工的而过程，结果表明，型钢－混凝土组合结构能提升房屋结构的承载力，增加结构横截面的抗弯性能以及抗剪性能，提升房屋结构的质量。
关键词：型钢－混凝土；辅助加固；质量0引言近几年，由于强度高、质量低，在各种建筑物中得到了广泛的使用，然而在实际工程中，由于材质的腐蚀、施工工艺的不合理等原因，导致了一批质量和安全性问题[1]。
一些项目因为各种原因不能进行拆解或改建，必须对其进行加固处理，以满足建筑结构的安全与功能需求。
在进行结构补强施工时，要加强受补构件的施工监控，以保证其安全、保证其稳定性。
1房屋型钢－混凝土组合结构施工流程1.1施工总体流程主要工序包括施工前准备，型钢材料制作，型钢材料安装，工序验收，支模板，混凝土浇筑[2]。
图1：施工总体流程1.2施工内容1.2.1施工前的准备在进行型钢混凝土建筑之前，前期的工作是很关键的，如果不做好充分的前期工作，将给后面的工作带来很大的困难。
准备工作包括材料检验，现场搭设脚手架，准备起重设备，学习人员学习图纸，学习操作规程，技术人员交流经验。
物料进入现场，并接受物料的检验。
钢材的原料都要符合国家的要求，原料要符合国家的要求，在厂家和厂家的产品质量合格证书之外，还必须在符合国家的产品合同中的有关要求和标准，在合同中的施工监督管理部门和各个产品监理工作部门单位的严格认可下，进行一系列的检验工作，在各种形式的产品中应用。
所有的测试所需要的资料都准备好了，然后将相关的检验报告提交给工程施工监督机构和生产监督机构。
混凝土施工方案的金属构件与混凝土连接技术
混凝土施工方案的金属构件与混凝土连接技术混凝土是建筑领域中最常见的材料之一，其在各种工程中广泛应用。
在混凝土结构中，金属构件与混凝土的连接技术起着至关重要的作用。
本文将探讨混凝土施工方案中金属构件与混凝土的连接技术，并分析其在工程实践中的应用。
一、金属构件与混凝土的连接方式在混凝土结构中，金属构件与混凝土之间的连接方式多种多样。
常见的连接方式包括机械连接、化学连接和热力连接等。
机械连接是指通过螺栓、焊接等方式将金属构件与混凝土牢固地连接在一起。
化学连接则是通过使用化学胶粘剂或膨胀螺栓等材料将金属构件与混凝土粘结在一起。
而热力连接则是通过高温或电流等方式将金属构件与混凝土熔合在一起。
二、金属构件与混凝土连接技术的选择原则在选择金属构件与混凝土连接技术时，需要考虑多个因素。
首先是结构的设计要求，包括荷载、使用环境等方面的要求。
其次是施工条件，包括工期、施工工艺等方面的限制。
最后是经济性和可行性，即选择一种既经济又可行的连接技术。
三、金属构件与混凝土连接技术的应用案例1. 螺栓连接技术螺栓连接技术是一种常见的金属构件与混凝土连接方式。
在大型建筑结构中，如桥梁、高层建筑等，常使用螺栓将金属构件与混凝土连接在一起。
螺栓连接具有连接牢固、拆卸方便的特点，适用于需要经常维护和更换的结构。
2. 化学胶粘剂连接技术化学胶粘剂连接技术是一种常用的金属构件与混凝土连接方式。
通过使用化学胶粘剂，可以将金属构件与混凝土牢固地粘结在一起。
这种连接技术适用于需要连接面积较大、承受较大荷载的结构，如地下隧道、水利工程等。
3. 焊接连接技术焊接连接技术是一种常见的金属构件与混凝土连接方式。
通过焊接，可以将金属构件与混凝土熔合在一起，形成坚固的连接。
这种连接技术适用于需要承受大荷载、要求连接牢固的结构，如大型工业设备、船舶等。
四、金属构件与混凝土连接技术的发展趋势随着科技的不断进步，金属构件与混凝土连接技术也在不断发展。
目前，一些新型的连接技术开始应用于混凝土结构中。
十项新技术钢与混凝土组合结构应用技术
十项新技术钢与混凝土组合结构应用技术
十项新技术钢与混凝土组合结构应用技术是指通过结合钢结构和混凝土结构的优势，将两者相互补充，提高结构的整体性能和施工效率。
下面介绍十项新技术钢与混凝土组合结构的应用技术：
1. 钢框架与混凝土填充墙结构：在钢框架的内部用混凝土浇筑填充墙体，使结构既有抗震能力又有较好的隔声和隔热性能。
2. 钢筋混凝土中空板结构：在钢筋混凝土板的中间加入钢筋网格，利用钢筋网格的张力来增强板的承载力和抗裂性能。
3. 钢筋混凝土高层柱浇筑技术：通过在钢筋混凝土高层柱的内部设置钢管，并用混凝土浇筑，提高柱的抗震性能和承载能力。
4. 钢板剪力墙结构：将钢板作为剪力墙的面板，用混凝土填充其内部，形成组合力墙，提高结构的抗震能力。
5. 钢-混凝土组合梁：在梁的上部采用钢梁，下部采用混凝土梁，通过连接装置将两者连接在一起，提高梁的承载力和抗震性能。
6. 钢-混凝土组合桥梁：将钢梁和混凝土梁组合在一起，形成
组合桥梁，提高桥梁的承载能力和抗震性能。
7. 钢-混凝土组合板框结构：将钢板作为框架的立面，用混凝
土填充框架内部，形成组合板框结构，提高建筑的整体稳定性
和抗震性能。
8. 钢-混凝土组合悬挑结构：在悬挑结构的悬挑部分采用钢结构，其余部分采用混凝土结构，通过两者的组合提高结构的整体稳定性和承载能力。
9. 钢-混凝土组合框架结构：在框架结构的柱和梁部分采用钢结构，其余部分采用混凝土结构，提高结构的整体稳定性和抗震性能。
10. 钢-混凝土组合核电站结构：在核电站结构的重要部位采用钢结构，提高结构的抗震能力和安全性能，同时在核电站的其他部位采用混凝土结构，满足辐射屏蔽和安全防护的要求。
第二章钢与混凝土的连接
◇焊钉连接件的力学性能--抗拉拔(lā bá)承载力的计算
研究代表者 Leigh-University
Sattler, K. Utescher, G. CEB-ECCS PCI Dsign Data Book
Bode, H. McMackin, P. J.
Otani, Y. Hiragi, H.
计算式
的支压应力在高度方向上最大，根部周围混凝土的密实度极大地影响着其力学性 能。
组合结构桥梁设计新理念
14
共三十八页
钢与混凝土的连接(liánjiē)—圆柱头焊钉连接件
◇抗剪性能 试验方法：◆片侧加载：是H型钢片侧用焊钉连接混凝土块，这是美国在进行疲劳剪切
强度试验时较采用的形式之一，比较接近组合梁的力学状态，但是作用在混凝土块上的荷载容 易产生(chǎnshēng)偏心，并不常用。
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◆焊钉直径19mm、全长80mm。 ◆每根焊钉所施加的拉应力为0.965MPa。 ◆当有拉力时，剪切刚度与残余(cányú)滑移量减少，抗剪承载力降低。
剪力 (kN)
剪力 (kN)
滑移量 (mm)
(a) 无拉应力
滑移量 (mm)
(b) 有拉应力
组合结构桥梁设计新理念
23
共三十八页
钢与混凝土的连接(liánjiē)—圆柱头焊钉连接件
开孔板连接件抗剪能力影响因素研究综述
开孔板连接件抗剪能力影响因素研究综述叶佳(重庆交通大学，重庆400000)第43卷第8期 f h 丨v £讨 V 〇1.43,N 〇.82017 年 8 月_________________________Sichuan Building Materials _________________________August，2017摘要：剪力连接件是钢-混凝土组合梁共同作用的基础，在钢筋混凝土组合梁中发挥着重要作用。
本文介绍了开孔板连接件的构造形式及受力特点；通过对开孔板连接件已有试验研究的分析，阐述了开孔板连接件的破坏形式并对影响开孔板连接件抗剪能力的主要因素进行了总结這关键词：钢-混凝土组合梁；开孔板连接件；破坏形式；影响因素中图分类号:TU 398.9文献标志码:B文章编号：1672 - 4011 (2017) 08 - 0079 - 02D O I ： 10. 3969/j . issn . 1672 - 4011. 2017. 08. 041〇前言钢-混凝土组合梁:是指钢梁和混凝土桥面板通过剪力 连接件连接成整体的一种结构，其中剪力连接件是钢-混凝 土组合梁共同作用的基础。
传统剪力连接件主要采用栓钉 连接，但栓钉连接件抗疲劳性差，这极大地影响其力学性能。
随着组合梁结构形式的不断丰富，对剪力连接件提出了更高的要求。
开孔板连接件首先由Lecmhardt 等提出，即将设置 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。
由于钢板圆孔中的混凝土具有很大的销栓作用，可以抵 抗剪力流，使得荷载作用下孔中混凝土最终发生剪切破坏， 不存在疲劳问题;同时由于孔板连接件具有承载能力大、 延性好、抗疲劳性能强，施工方便等优点，使得其得到了广泛 的应用。
大量理论和试验[7W;5]研究了开孔板连接件的破坏 形式以及影响其力学性能的因素，并基于不同的试验给出了 不同的承载能力计算公式。
本文重点介绍了开孔板连接件的受力机理，以及在外荷 载作用下的破坏形式和影响其抗剪性能的主要因素。
型钢混凝土组合结构钢骨开孔与穿筋深化设计
12施工技术CONSTRUCTION TECHNOLOGY 2013年4月下第42卷第8期DOI ：10.7672/sgjs2013080012型钢混凝土组合结构钢骨开孔与穿筋深化设计*陈敏敏，吴学军，熊壮，于圣付，姚俊斌（中建一局集团第五建筑有限公司，北京100024）［摘要］甘肃省会展中心五星级酒店工程主体结构采用箱形钢管混凝土柱+钢框架梁+H 型钢混凝土筒体组合结构，地下为劲性钢-混凝土组合结构。
本工程钢结构构件截面种类多，连接节点类型多、构造复杂。
重点介绍了钢骨柱穿筋孔、钢骨梁穿筋孔以及钢骨其他开孔的形式，以及组合结构节点设计原则。
另外指出，钢结构制作加工时，需预留穿筋孔眼，钢骨开孔要本着连接节点构造简单、等强受力、便于施工的原则。
［关键词］组合结构；钢骨混凝土；开孔；穿筋；深化设计［中图分类号］TU398.7［文献标识码］A［文章编号］1002-8498（2013）08-0012-05Detailed Design for the Steel Perforating and Reinforcement Passing in Steel Reinforced Concrete StructuresChen Minmin ，Wu Xuejun ，Xiong Zhuang ，Yu Shengfu ，Yao Junbin（China Construction First Group the Fifth Construction Co．，Ltd．，Beijing100024，China ）Abstract ：The main structure of Gansu Conference and Exhibition Hotel uses square concrete-filled steel tubular columns ，steel beams and H-shaped steel reinforced concrete core．There are many different sections shapes ，which caused high variety of connection forms and complicated connection details．This paper introduces in detail the opening of holes on steel members of steel reinforced column ，beam and other components．The principles governing the joints design of composite structures are also illustrated．It is also pointed out that steel members should be fabricated with reserved holes for reinforcement crossing ，and the detailed design of crossing reinforcement should follow the principles of easy connection ，equal resistance and convenient construction．Key words ：composite structure ；steel reinforced concrete ；opening ；reinforcement passing ；detailed design *住房和城乡建设部2012年科学技术项目计划———科技示范工程项目（2012-S2-13）［作者简介］陈敏敏，高级工程师，E-mail ：roadchenmm@126．com ［收稿日期］2012-12-261工程概况甘肃省会展中心五星级酒店工程总建筑面积72516.3m 2，地下2层，地上36层，构架顶标高151.8m 。
开孔波折板连接件在组合梁中连接性能的试验研究
Ｍａ ｒ ． ２ ０ １ ４
开孔波折板连接件在组合梁 中连接 性 能 的试 验研 究
陶 贤进 １ ， ２ ，刘 凡 ， 一 ，陈建 兵 ，
（ １ ． 苏 州 科 技 学 院 土 木 工 程学 院 ， 江苏 苏州 ２ １ ５ ０ １ １ ； ２ ． 江苏 省结 构 ２ １ ２ 程重点实验室 ， 江苏 苏州 ２ １ ５ ０ １ １ ）
［ 收 稿 日期】 ２ ０ １ ３ － ０ １ － ０ ６ 【 基 金项 目］ 江 苏 省结 构工 程 重 点 实 验 室 开 放 课 题 （ Ｚ Ｄ１ １ ０ ３ ） 【 作 者简 介］ 陶贤进（ １ ９ ９ ０ 一 ） ， 男， 安徽安庆人 ， 硕 士研 究 生 。
苏州科技 学 院学报 （ 工程 技术 版
第 ２ ７卷
学 院学 报 （ 工程技术版 ）
Ｖ ｏ １ ． ２ ７
Ｎ ｏ ． １
Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｓ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ （ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ） ｇ
行 了一 系列研 究 ， 得 出了波 折 开孔 板 连接 件 的抗 剪 性 能 要 优越 于开 孔板 连接 件 的结论 。 在这 些研 究 基 础上 ， 该 文 对 ３根 设有 不 同参 数 的
波 折 开孑 Ｌ 板 连接 件 的组 合 梁进 行单 调 加 载试 验 研究 ，
对 比不 同参数 下连 接件 对组 合梁 抗 弯性 能 的影响 。
摘 要： 为 了研 究 开 孔 波 折 板 这 一 新 型 连 接 件 在组 合 梁 中 的连 接 性 能 ， 设 计 对 ３根 具 有 不 同参 数 新 型 连 接 件 的组 合
钢-混凝土组合结构的设计与应用
钢-混凝土组合结构的设计与应用钢-混凝土组合结构因其结合了钢材和混凝土两种材料的优点，在现代建筑工程中得到了广泛应用。
钢材具有高强度、轻质和良好的抗拉性能，而混凝土具有良好的抗压性能和耐久性。
钢-混凝土组合结构通过将钢材和混凝土合理结合，提高结构的整体性能和经济性。
本文将探讨钢-混凝土组合结构的设计原则、应用方法及其在实际工程中的应用。
首先，钢-混凝土组合结构的设计需要综合考虑钢材和混凝土的材料特性和受力特点。
常见的组合结构形式包括组合梁、组合柱和组合楼板等。
组合梁通过在钢梁上浇筑混凝土板，形成整体受力构件，提高结构的抗弯和抗剪能力；组合柱通过在钢管或型钢内浇筑混凝土，增强柱的承载能力和稳定性；组合楼板通过在钢梁和混凝土板之间设置剪力连接件，实现钢材和混凝土的共同受力，提高楼板的整体刚度和承载能力。
在组合结构的设计中，剪力连接件是确保钢材和混凝土共同受力的关键。
剪力连接件通过提供剪力传递路径，保证钢材和混凝土之间的协调变形和受力。
例如，常用的剪力连接件包括剪力钉、剪力键和栓钉等，这些连接件通过焊接或螺栓连接在钢梁和混凝土之间，提供可靠的剪力传递和受力性能。
在施工过程中，钢-混凝土组合结构的质量控制是确保结构性能和安全性的关键。
钢材和混凝土的施工质量直接关系到组合结构的整体性能和耐久性。
例如，钢材的制造和安装需要严格控制，以确保钢构件的尺寸精度和连接质量。
钢梁和钢柱的焊接和螺栓连接必须符合设计要求，确保接头的强度和稳定性。
混凝土的浇筑和养护质量对组合结构的性能也有重要影响。
通过采用高性能混凝土和科学的养护措施，可以提高混凝土的强度和耐久性，确保组合结构的长期稳定和安全。
在实际应用中，钢-混凝土组合结构已经在多个工程项目中取得了显著成效。
例如，上海的东方明珠广播电视塔通过采用钢-混凝土组合柱和组合梁结构，实现了建筑物的高强度和高稳定性，成为现代建筑工程的杰出代表；英国的伦敦塔桥通过采用组合梁和组合楼板结构，提高了桥梁的承载能力和耐久性，确保了桥梁的安全性和使用寿命。
新型组合剪力键抗剪性能研究发展
新型组合剪力键抗剪性能研究发展发布时间：2022-10-13T08:48:35.925Z 来源：《建筑创作》2022年第8期作者：王秋云[导读] v针对由栓钉剪力键和PBL剪力键以不同组合方式形成的两种新型组合剪力键王秋云重庆交通大学重庆 400047摘要：针对由栓钉剪力键和PBL剪力键以不同组合方式形成的两种新型组合剪力键，设计进行了不同推出试验，并基于栓钉剪力键和PBL剪力键各自抗剪承载力计算式提出新型组合剪力键抗剪承载力公式。
研究表明，将栓钉横向焊接于PBL剪力键肋板上的组合剪力键具有良好的抗剪性能，其抗剪承载力由PBL部分的砼榫柱和横向栓钉共同提供，可按叠加原理进行计算；开孔板+栓钉组合剪力键弹性阶段抗剪承载力由栓钉和开孔钢板连接件共同承担，栓钉失效后主要由孔内贯穿钢筋承担承载力。
关键词：组合剪力键；栓钉剪力键；PBL剪力键；推出实验；抗剪机理剪力键作为钢与砼界面关键受力元件起到传递剪力防止掀起以确保两者协同工作的作用。
已有剪力键按其刚度大小，可分为柔性剪力键和刚性剪力键，对应目前工程中最常用的分别为栓钉剪力键和开孔钢板剪力键。
现实中存在多种剪力键形式搭配使用的应用实例，但缺乏合理的设计方法作为依据，这使得剪力键混合使用并不能充分发挥各自的抗剪承载力。
针对抗剪需求和拉拔力较大的特定工程需求，有学者提出结合栓钉剪力键与开孔板剪力键的新型组合剪力键。
为研究这类组合剪力键的抗剪机理和抗剪承载力，通过一系列推出试验和相应的有限元模拟进行了分析，并基于大量试验数据对比计算提出精度最高的组合剪力键抗剪承载力计算公式。
1新型组合剪力键1.1开孔钢板剪力键开孔钢板剪力键（PBL剪力键）是德国学者在解决组合结构剪力连接件的疲劳问题时提出的一种新型抗剪连接件。
PBL剪力键具有承载力高、抗剪刚度大、抗疲劳性好且施工简单等优势，但PBL剪力键的传力具有方向性限制且由于自身刚度太大易发生脆性破坏。
PBL剪力键是通过开孔钢板在砼板中形成的一系列砼榫、开孔钢板和贯穿钢筋共同承担剪力，而且将PBL剪力键焊接在钢腹板上，不但能起到连接砼板与钢腹板传递剪力的作用，还能作为加劲肋提高钢板的稳定性。
钢-混凝土组合梁开孔钢板连接件受力性能的试验研究
件 的受力性 能 、 滑移 性 能等进行 了静 载和疲 劳试 验研 究及 理论分 析１１ 抗 ２， － 在工 程 中也有 了初 步应 用 ， ７ 如广东 佛山平胜 大桥采用 Ｐ Ｌ连接件 作为 钢一 结合段 的主要 连接 方式嘲 湖 北鄂东 长江公 路 大桥 在初 步设计 推荐 Ｂ 混 ； 方案 中 ， 混凝 土结 合段 的连接也 采用 了 Ｐ Ｌ连 接件 ； 钢一 Ｂ 南京长 江三桥钢 主塔 中使 用 Ｐ Ｌ连 接件 来传递 巨大 Ｂ
第 ２ ３卷
２１ ０ ０年 ９月
第 ３期
苏州科 技 学 院学 报 （ 程 技术 版 ） 工
Ｖｏ． ３ １２
Ｎ． ｏ３
Ｊ ｕ ａ ｆＳ ｚ ｏ ｉｅｓｔ ｆＳ ｉｎ ｅ ａ ｄＴｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ） ｏ ｒ ｌ ｕ ｈ ｕＵｎｖ ｒｉ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ （ ｎ ｉｅ ｒ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｎ ｏ ｙ ｎ ｙ
料还不多 。基 于上述 情况 ， 过一 片双排开 孔钢板 连接 件 通
筋
翼
钢一 混凝土 组合梁 两 点对 称加 载试 验 ， 其进 行 了受 力性 对
能 和抗滑移 性能研 究 。
图 １ Ｐ Ｌ连 接 件 Ｂ
［ 稿 日期】 ０ ０ ０— ５ 收 ２ １— ３ ０ ［ 基金 项 目］ 房 与 城 乡建 设 部 科 技项 目 （０ ９ Ｋ — ５ ； 住 ２０ 一 ２ ２ ） 苏州 市 建 设科 研 项 目资助 （０ ０ ８ ） ２ １— ８
可以进一步 提高 Ｐ Ｌ连 接件 的连 接性 能。上世 纪纪 ９ Ｂ Ｏ年代初 ， 日本 鹤见航道 桥 在索塔 钢一 结合 段上采 用 混 了类 似的连接 件 ； 克等 国也对 Ｐ Ｌ连接 件做 了一 些研 究 ， 捷 Ｂ 并将 其运用 到房屋 建筑及 桥梁结 构 中【 ３ Ｊ 。
钢-混凝土组合梁中的剪力连接件
钢 -混凝土组合梁中的剪力连接件摘要：抗剪连接件将钢构件与混凝土构件连接起来组成新型结构形式钢-混凝土组合梁。
组合梁中的构件共同工作，共同受力，协调变形，不仅可以充分发挥钢材抗拉强度高和延性好的优势，同时使混凝土抗压强度得到有效利用。
抗剪连接件同时承受剪切力和掀起力，是组合结构中最重要的部分。
文章主要介绍连接件的类型、特点、应用及相应的最新研究，提出一种新型抗剪连接件形式，为抗剪连接件的发展开辟新的研究方向。
关键词：抗剪连接件;组合结构;新型抗剪连接件钢-混凝土组合结构形式相对合理，抗剪性能以及抵抗车载吸收能量的能力突出，较多的采用在承受动载的桥梁工程中。
相对于混凝土而言承载力提高，施工快速方便，缩短施工周期，减小结构高度，同时结构延性和抗震性能有了显著提升；相对于钢结构提高耐火性，提高稳定性和整体性等[1]。
抗剪连接件最早在上世纪20年代外包组合梁中开始出现，早期的连接件都是通过握裹力、机械咬合力及摩擦力作用实现[2]。
随着焊接技术飞速发展，抗剪连接件连接形式被焊接取代。
20世纪30年代国外首先在组合梁中采用了螺旋筋和锚筋剪力连接件，两种剪力连接件一直被沿用到40年代，随着20世纪40-70年代对性能更好的栓钉和槽钢剪力连接件性能研究的深入以及承载力公式的提出，螺旋筋和锚筋剪力连接件逐步被取代。
现在随着研究的深入各种新型抗剪连不断出现[3]。
1剪连接件的类型1.1化学胶体型连接1.1.1自然形式粘接自然形式粘接一般通过组合结构中钢梁与混凝土的接触实现，通过两者的自然作用结合在一起。
两者的自然粘接作用较弱，一般是通过改变钢梁与混凝土的接触面积实现。
此类粘接形式和钢筋混凝土中的钢筋与混凝土的连接作用相似。
但是完全依靠自然连接没有足够的接触面积，并且粘接力主要来源于接触面的摩擦力，梁端部的受力一般是负弯矩，此时没有正向压力，端部的粘结基本没有结构容易发生破坏。
1.1.2化学粘结剂连接化学粘结剂性连接一般通过树脂类、烯类等化学粘结剂将钢构件与混凝土构件组合在一起。
组合桥梁波折开孔钢板连接件的抗剪性能探讨
组合桥梁波折开孔钢板连接件的抗剪性能探讨摘要：剪力连接件是钢-混凝土组合梁共同工作的关键元件。
波折开孔钢板连接件是目前较为新型的剪力连接件。
本文详细阐述了国内外关于波折开孔钢板连接件的抗剪性能试验研究成果，并总结了波折开孔钢板连接件的优缺点。
关键词：波折开孔钢板；连接件；抗剪性能；试验研究0 引言钢-混凝土组合桥梁是通过剪力连接件将钢梁与混凝土板连接起来共同受力、变形协调的一种梁。
剪力连接件的可靠连接作用是混凝土板与钢梁是否能组合成一个整体、共同工作的关键。
以往剪力连接件的形式主要有栓钉、槽钢、弯筋和 PBL 连接件等。
近年来，国内学者在原有剪力连接件的基础上进行创新，形成了波折形开孔板连接件[1]。
本文主要收集整理了目前国内外关于波折开孔钢板连接件的抗剪性能试验研究的相关文献，并总结了波折开孔钢板连接件的优缺点。
1 波折开孔钢板连接件的受力特点波折开孔板钢板连接件结构如图 1 所示。
这种连接件主要依靠波折形钢板的斜折板及波折形钢板上带钢筋的混凝土榫来抵抗水平剪力。
由于波折形钢板与翼缘板的焊缝为折线，在沿梁纵向的单位长度上，该连接件与翼缘板之间的焊缝剪应力比平开孔钢板要低；波折形开孔钢板沿着翼缘纵向布置，还可以起到加劲肋板的作用。
相关研究表明波折形开孔板连接件在提高组合结构承载力和抗滑移、抗掀起等方面都有很大的优势[2][3]。
2 波折开孔钢板连接件的试验研究我国对开孔板连接件的研究工作起步较晚，相关内容并不完善，但由于组合结构的快速发展，目前对开孔板连接件的研究也有了很大的进展。
1999年，宗周红、车惠民等[4]通过对栓钉连接件和开孔板连接件的疲劳和静载破坏试验研究，指出了柔性栓钉连接件和刚性开孔板连接件的破坏机制，并建立了相应的疲劳强度和极限承载力计算公式。
2006年，胡建华、叶梅新等[5]通过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，提出了其承载力计算公式。
开孔钢板连接件在组合柱中的连接性能试验研究
近年 来 ， 随着 大型 复杂组 合 结构 的 出现 ， 传 统 的栓钉 剪 力连 接件 已不能 完全 满 足工程 需 要 ， １ ９ ８ ７年 德 国 教授 Ｌ ｅ ｏ ｎ ｈ ａ ｒ ｄ ｔ 等提 出了开孔 板 连接件 圆 ， 连 接件 形式 如 图 １ 所 示 。开孔 连接件 与传 统栓 钉连 接件 相 比 ， 具有 承载 能力 高和抗 疲 劳性 能好 等优 点［ ３ １ 。近年来 开孑 Ｌ 板连 接 件在组 合桥 梁结 构 中得 到了应 用 ， 如湖北 鄂东 长江 大桥首 次 将开 孔板 连 接件 应 用 于混 合梁 斜 拉桥 的钢 一 混凝 土 结合 段 上 ， 重 庆 石板 坡 大桥 钢一 混凝 土结 合 部 与
苏州科 技学 院学 报 （ 工 程技术 版 １ ． ２ 试件 设计
２ ０ １ ３
本试 验 中各试 件 的体积 配筋 率 为 ０ ． ８ 、 混凝 土 强度 ２ ６ ＭＰ ａ 、 柱 截 面尺 寸为 ４ ０ ０ ｍ ｎｘ ｉ ３ ０ ０ ｍ ｍ， 型钢 采 用普 通 热轧 Ｈ 型钢 ， 截 面高 度 为 １ ５ ０ ｍ ｍ，
位置 、 开孑 Ｌ 直 径及 数 量 、 开孔 板 高度 、 混 凝 土类 型及 强 度 等级 、 试 件轴 压 比 、 试 件剪 跨 比 等 因素 的影响 。纵观 现有 的研 究现 状 ， 基 于开孔 板本 身 的参数 研究 已比较充 分 ， 但 是 对 于开孔 板 经济有 效 的布 置方 式 的研究 还 比较欠 缺 。 设 计 了 ３个 Ｓ Ｒ Ｃ柱 ， 在其 中设 置 了参 数相 同但 用量 和布 置方 式不 同的开 孔板 连接 件， 研 究其 在 轴力 和 低周 反 复水 平 荷载 共 同作 用下 的滑移 性能 。为这 种 连接 件今 后 的 应 用推 广 提供参 考 。
开孔钢板连接件及其在组合结构桥梁中的应用_刘玉擎
,
,
。
该种 形 式
,
年建 成
。
, 朋 桥
、
年 建成
飞
桥 钢 腹 板 与混 凝 土 板
,
的接 合 采用 的都 是 型 钢 连接 件 径为
,
德 国 在建 的 灿俪
桥 是一 座
跨 连 续 箱梁 桥 最 大跨
大桥 也 是使 用 焊
,
钢 腹 板 与混 凝 土 板 的 接合 采用 的是 焊钉 连 接件 韩 国的 建 的
、
、
,
筑 材料 的 力学 性能
,
。
新 近 建 成 的秦 沈客运 专线 有
, 。
座 铁 路 桥采 用组 合 连 续 梁 大 跨 度 斜 拉桥
。
,
采 用 组 合 加劲 梁 的 实 例也逐 渐增 多 显示 了 较 好 的应 用 前 景
但 是 组 合 结 构 在公 路 桥 及 其铁
、
路 桥 上 的应用 相 对 建 筑结 构领 域还 比较 少
用 同 时抗震 性 能大 幅 度 提高 负 弯矩 区 受力状 态 也得 以 改 善 但 是 如何 保 证 钢 梁上 的 荷 载能
, , , ,
够有 效 地传 给钢 筋混 凝土 桥墩 是 须解 决 的 课 题 之 一
刚构 桥 梁墩 接合 部 的 构造 该桥 各跨 跨径 为
, , ,
。
图
、
图
是 日本 某 高速 公 路 上 的组 合
大 又 不 易 受疲 劳 的影 响 作 为混合 梁 的 连接 件有较 好 的应用 性
, ,
。
琪允 棍 徽 土
升孔喇 椒 连 残 千 页 通 钠 肋
钢混凝土组合结构的特点和应用
钢混凝土组合结构的特点和应用钢混凝土组合结构的特点和应用【摘要】随着人们对土木施工质量有了越来越高的要求，钢-混凝土的应用也越来越广泛。
新型钢-混凝土组合结构也是目前重要的研究方向，为了扩大钢-混凝土组合结构的应用前景，必须对其特点足够了解。
本文介绍了钢-混凝土组合结构的主要特点，并讨论其具体应用和前景。
【关键词】钢-混凝土；组合结构；特点；应用1 引言钢-混凝土是近年来运用十分广泛的新型结构，它是由钢材和混凝土按照一定方式结合而成的，这种组合结构能够有效地发挥两种不同材料各自的优势，并规避了各自的不足，在建筑、桥梁等施工领域中取得了良好的应用效果，并逐渐成为公认的第五大结构。
钢-混凝土在取得了巨大成功的当今，仍旧有十分广阔的发展空间和应用前景，可以实现更加优秀的经济效益。
2 钢-混凝土组合结构的特点及应用在分析钢-混凝土组合结构是结合刚和混凝土两类截然不同材料的力学特点而形成的一种新型结构，结构性能更加完善。
钢-混凝土不仅拥有更小的自重，而且稳定性和耐久性也得到了保证。
这样就使得钢-混凝土组合结构可以抵抗地震的影响，空间利用效率更高，造价得以控制，施工周期更短。
钢-混凝土在我国最初运用于桥梁建设，由于经济性极高，组合结构迅速得到了推广，并诞生了许多新型的组合结构，直到目前组合结构的创新仍未停止。
总而言之，钢-混凝土组合结构经历了4个重要阶段：创始阶段、发展阶段、70年代和80年代后期。
其中70年代组合结构的应用已经得到广泛的认可，并且欧洲钢结构协会制定了相应规范，明确了未来发展方向。
80年代后期则对疲劳性能、非线性性能等具体的参数进行分析。
钢-混凝土组合结构主要有以下几种类型。
2.1 压型刚板压型刚被是施工中常用的施工平台，对于提高施工效率有重要意义。
压型钢板能够突出混凝土较高的抗压能力和抗拉能力，材料受力均匀合理。
2.2 组合梁组合梁是在钢梁上方放置钢筋混凝土板，并将二者用剪切连接件固定为一体，混凝土板和钢梁一同作用而组成组合梁。
钢与混凝土组合结构主要形式
钢与混凝土组合结构主要形式钢与混凝土组合结构是一种结合了钢材和混凝土的建筑结构形式。
在这种结构中，钢材和混凝土相互配合，各自发挥其优势，从而达到更好的结构性能和使用效果。
钢与混凝土组合结构的主要形式可以分为两类：钢与混凝土的表面粘结和钢混凝土的内部连接。
第一种形式是钢与混凝土的表面粘结。
在这种形式中，钢材与混凝土通过粘结剂（例如粘结剂、粘结剂和粘结剂）连接在一起。
这种形式常见的应用是钢筋混凝土结构中的钢筋与混凝土的连接。
通过钢筋与混凝土的表面粘结，可以提高结构的整体强度和刚度，增加结构的抗震性能和破坏韧性。
第二种形式是钢混凝土的内部连接。
在这种形式中，钢材和混凝土通过机械连接件（例如连接板、连接件、连接板等）连接在一起。
这种形式常见的应用是钢混凝土框架结构中的框架柱与梁的连接。
通过钢混凝土的内部连接，可以提高结构的整体稳定性和刚度，增加结构的承载力和耐久性。
钢与混凝土组合结构的主要优势在于充分发挥了钢材和混凝土的各自优点。
首先，钢材具有高强度和良好的延性，能够承受较大的荷载和变形；而混凝土具有良好的耐久性和抗化学侵蚀性能。
通过将钢材和混凝土结合在一起，可以充分利用钢材的高强度和延性，同时又能够利用混凝土的耐久性和抗化学侵蚀性能，从而提高结构的整体性能。
钢与混凝土组合结构具有较好的施工性能和经济性。
钢材具有较好的可塑性，可以制造出各种形状和尺寸的构件；而混凝土具有较好的流动性和自密实性，能够填充钢材的间隙并形成一体化的结构。
在施工过程中，钢与混凝土组合结构能够快速、高效地进行施工，从而节省了时间和人力成本。
钢与混凝土组合结构还具有较好的可持续性。
钢材和混凝土均可回收再利用，减少了资源的浪费和环境的污染。
而且，由于钢与混凝土组合结构具有较好的耐久性和抗腐蚀性能，能够有效延长结构的使用寿命，减少了维修和更换的成本。
钢与混凝土组合结构是一种结合了钢材和混凝土的建筑结构形式，通过充分发挥钢材和混凝土的各自优点，可以提高结构的整体性能和使用效果。
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开 孔 板连 接 件的破 坏模 式
关于 开 孔板连接件在混凝 土 中受到 剪力 作用 时 的破坏模式 一 般认 为大 致会 出现 以 下
,
种情 况
基金项 目 西部交通 建设科技项 目
。 。
两孔之间的钢板发生剪切破坏
圆子 中的混凝土 发生割裂破坏
圆孔 中的混凝土 发生剪切破坏 圆孔中的混凝土 发生压 缩破坏 无贯通 钢筋开孔板连 接件 圆孔 中混 凝 土 剪切破坏 示 意图如 图 时 圆孔中的混凝 土容易发生剪切破坏
,
,
好 的延 性 其抗剪 承载力 比焊钉大 并且 破坏 时卸 载较慢 开 孔板连接 件破 坏时更 有利 于 荷载 的重 分布川 西 南交通 大学宗周 红 等也 进行 了 只 焊钉连接件和 只开 孔板连接件 的
。
,
,
。
推 出试 验困 接件
。
。
结果表明 焊 钉连 接 件破坏 以 焊钉 受弯剪破坏 和 焊缝 被 剪 断为 主 开 孔 板 连
,
所降低
。
开 孔板 连 接件与焊 钉连 接 件力学性能 比较
从
,
、
世纪
、
年代至 今 许多 中外学者对 以焊钉为代表 的传统剪力连接件进 行 了大量 的
,
。
研 究 取得 了大量 卓有成效 的成 果
、
除焊钉连接件之外 工 程界也 一 直在致力研究开 发传力有
,
。Байду номын сангаас
效 造价低廉 施 工 方便 的新 型 剪 力键
, , ,
在钢格 室 腹板 上 采
,
,
用 开 孔 板连接件代替数量 较多的焊钉 连接件 这样可 使孔 洞 中的混凝 土 处 于 三 向受力状态 提
高了剪力连接件 的强 度 且 比焊钉连接件具 有更优 的抗 滑 移性 能 施 工 性 好 湖北 鄂东 长 江 大
桥钢一 混 凝 土 结 合部如 图
所示
。
图
免 了在钢格 室 内大量焊接焊钉连接件 使该种方式 的结合在工 艺上 避 免 了 繁琐 的工 序 简化 了
,
构造 且 具有 更强 的可 操 作性 与可 靠性
、
,
。
在钢箱梁端部设 置 了填充 混 凝 土 的钢格 室 结构 并通
、 。
,
过 承压 板 开 孔板连 接 件及 钢板 与混 凝 土 的摩擦力传递 轴力 剪力 和 弯矩
了结 合 部 的 力 学 性 能
、
。
对 开 孔 板 连 接件 与 焊钉 连 接 件 力 学 性 能 进 沂 了 比 较 并 介 绍 了 开 孔 板 连 接
,
件在 混合 梁 混合 索 塔 及 混合 拱 肋 钢 混 叛 土 结 合 部 中 的 应 用 实 例
一
。
关健 词 混 合 结 构
钢 混 疑 土结 合 部
,
、
拉桥采用钢索塔
。
在 全钢 的索塔中 塔 柱的底节是 直 接 与钢 筋 混 凝土 基 础 的承 台相连 接
, ,
。
。
在
世界上 已 建成 的钢 索塔 中 大多数 为全 钢 的索塔
对 于 像南 京 长江 第 三 大 桥这 样 的钢 与混 凝
图
,
广东佛 山平胜大桥钢一 混凝 土 结合部 尺寸单位
。
土 混合结构 的索塔 首节钢塔 柱 与混 凝 土 塔柱相连接
,
一 般来说 由于 塔柱 的截面 尺 寸通 常小
, ,
于 基 础承 台的尺 寸 因此 对 于钢塔 柱 与混 凝土 塔柱 之 间的连接 在设 计 和 施 工 上 往往 比钢塔
,
柱 直接连接到基 础 承 台上 难度更大 如 图 所示 南京长江 第三 大桥在钢与混 凝 土 混 合塔柱
。
,
中将开孔板作为主要 连接件使用 将主塔单肢钢塔柱轴 向力通 过 钢与混 凝 土 结合段 传人 下 塔
,
,
疲劳强度也 高 即使孔 内支撑混 凝土 局 部受损时 混凝 土 板 的应 力轨迹线 的荷载也 偏心 不 大
, ,
,
而且 开 孔板连接件无 初 始弯曲效应 所 以 可 以 肯定开孔板连接件 比焊钉连接件疲劳性能要好
,
。
等人还 对开 孔板连接件疲劳性能进行 了研 究 在
循环 后 开 孔板连接件实测滑移量仅为
内的重庆石 板坡大桥就采用 了这种设计思 路
,
其结合部 的设 计与以往 的形式大致相 同 采取
,
,
。
的方法是 在钢梁格室 中填充混凝土 通过各格室的连 接件将钢梁段 的作用 力传递给混 凝土 梁
段
。
只是 各格 室 钢板上 沿纵 向采用 开孔板连 接件 取 代以 往 较常用的焊钉或 型 钢连 接件
、
焊
丸
比较
。
等人 于
。
年提 出将设 置 圆孔 的钢板沿 个 协
,
着作用 力 方 向 埋 设 在 混 凝 土 中 作 为 连 接 件 使 用
,
他以
的焊钉 和
,
孔
孔距 为
的开 孔板连 接件 的 推 出试 验结 果 为依据 对它 们静力性 能 进行 了 试验
,
通 过 比较可 以 发现 在达 到极 限荷载之 前 开 孔 板 连 接件提供 的 刚性 略 高 当滑 移量 达
,
梁 边 跨 锚 跨 采用混凝土 梁
, , ,
。
在 钢与混 凝土 过 渡段 箱梁 的顶底板 和腹 板带肋条 都伸入 混 凝
,
上 梁 在肋条上 开 孔 穿钢筋形 成开 孔板连 接件 通 过 开 孔 板连 接件与混 凝土 梁相 连 如 图
,
,
所
示
。
混 合梁 的突 出优点是 能充分适应 桥位地 形 减小边 跨跨 度 有效节 省 投 资 突 出特 点是增
开孔 板 连 接 件 在 钢 混 凝 土 结 合 部 中 的 应 用
一
公田 与 舜
一
翻 自解 迪殆岑侣
之
粉协
叶声 黔 州万 磷 葬 吧
硕 月户 撇 件 。枷 心 袋 任峨 娜 份 称口 龟 纵
召 峪 芳包绝 钾 命 鑫
蹲聆
别找 介 尹 不 丢
徐 国平
刘 高 吴 文明
—
一一
—
一一
一一 一 一
中 交 公 路 规 划 设 计 院有 限 公 司
一
开 孔 板 连 接件
前言
开孔板连接件是 指在钢板适 当位置 开 圆孔 将混凝土 灌人 圆孔 中形成混 凝土 桦 依靠圆孔
,
,
中混 凝土 承担钢 与混凝 土 间作用 力的新型 连接件
,
,
。
开孔板连接件孔 中混 凝 土 具有很大 的销
,
。 。
栓作用 其最终破坏是孔 中混 凝土 的剪切或压 缩破 坏 不 受疲劳的影响 开孔钢板连接件最初 应用 在组 合梁 中 作为钢梁 与混凝 土 桥面板 的连接件
, , ,
接件 以混 凝 土 板纵 向劈裂 为 主 普 通 混 凝 土 中开 孔板连 接 件 的极 限 承 载 力 要 高 于 焊钉 连
开 孔板连 接 件在钢 一 混凝土 结合部中的应用
在 混合梁中的应用
混合梁是钢梁与
一 起 而 形成的结 构
。
或
,
梁在梁体纵 向通 过连接件 承压 板 预应力 筋或锚杆 等结合在
钉在格室腹板 顶底板的焊接难度相对较大 数量又 多 而 开孔钢板仅仅是板件的焊接 抗剪刚
,
,
度 强 度 比较大 又 不 易受疲劳的影 响
,
、
。
图 示 出 了主跨达
的重庆石 板坡 大桥钢 一 混凝
土 结合部
。
图
重庆石 板坡长 江 大桥钢 一 混凝土 结合部 尺 寸单位
,
广东佛 山平胜 大桥是第一 座采用混 合梁 的悬 索桥 即加劲梁设 计采用混合梁 主跨采用 钢
柱
。
,
开孔板连接件将上 塔柱传递下来 的荷载分配 到下塔柱 提高了结合段 传力结构的强度 刚
,
。
、
度和延性
在混合拱肋中的应用 在 已建成的钢箱拱桥中 钢拱肋端部多是直接与钢筋混凝 土 基 础承台相连接 的 而对于钢 箱拱肋与混凝土 拱肋 的连接 这种结构多采用埋入 式的连接方式 在钢拱肋与混凝土 拱肋 间设
,
鄂东长江 大桥钢一 馄凝土结合部 尺寸单位
,
在某些 特定情况下 为了增大梁式桥 的跨越能力 在跨 中采用钢主梁而其余部分采用混凝
土 主梁
。
该思 路解决了单纯采用钢 主梁导致 的钢箱梁底板和 腹板厚度过大 的问题 也 解 决 了
, ,
、
。
单纯采用混凝 土 主梁导致的 自重过 大引起的跨径瓶颈问题 日本 的新川桥阁 堪坪桥川 以及 国
,
,
所示
。
当设 置贯 通 钢 筋
,
时 圆孔 中的混 凝 土 处在 三 维 约束状态 不 论 开 孔 板 薄厚 混 凝土 不 会发 生 割裂破坏 或剪 切 破
,
坏 最终是 混 凝土 压 坏 钢筋屈 服
, ,
、
。
另外 当贯通 钢筋直径越大时抗剪承 载力也增大 但是钢 筋
,
,
直径过 大 与圆孔 之 间的缝 隙过小 时 孔中的混 凝 土 在 荷载初期 阶段 被挤碎 抗 剪刚度反而 有
,
、
开孔板 自身的破坏是不希望发
生 的 通 常限制圆孔间距 的大小来加以 防止
作用力
,
。
作用力
三 维压缩应力 区域
混凝土 压坏 贯通钢筋
切破坏
发生剪切破坏
贯通钢筋约束混凝土 发生剪切破坏 最终混凝土压 坏 钢筋屈服