混合梁开孔钢板连接件设计参数研究
混合梁桥大规格开孔板剪力键受力性能试验研究
36桥梁建设2018年第48卷第1期（总第248期）Bridge Construction, Vol. 48, No. 1, 2018 (Totally No. 248)文章编号：1003 —4722(2018)01 —0036 —06混合梁桥大规格开孔板剪力键受力性能试验研究姜志刚W，王亚飞W(1.中铁大桥科学研究院有限公司，湖北武汉430034;2.桥梁结构健康与安全国家重点实验室，湖北武汉430034)摘要：为研究混合梁桥大规格开孔板剪力键（P B L剪力键）的荷载〜滑移特性和承载能力，制作11种不同开孔直径（40,60,80 mm)和贯穿钢筋直径（0,16,22,28,32 mm)的P B L剪力键试 件进行承载力试验，研究试件的荷载〜滑移特性、极限承载力及开孔直径和贯穿钢筋直径对承载力 的影响，并根据试验结果拟合承载力计算公式。
结果表明：对于大规格PB L剪力键，贯穿钢筋直径 较大时，P B L剪力键的荷载〜滑移曲线分为弹性段、弹塑性段和强化段3个阶段；无贯穿钢筋和贯 穿钢筋直径较小时，P B L剪力键的荷载〜滑移曲线分为弹性段、弹塑性段、下降段和残余承载力段 4个阶段；PB L剪力键的承载力随开孔面积的增大而增大，随贯穿钢筋面积的增大线性增大；拟合 的承载力计算公式具有较高的安全余量和保证率，计算结果与试验结果吻合较好。
关键词：开孔板剪力键；荷载〜滑移特性；承载能力；贯穿钢筋；剪力；试验研究中图分类号：U448.38;U441.4 文献标志码：AExperimental Study of Mechanical Properties of LargeSize PBL Shear Connectors for Hybrid Girder BridgeJIANG Zhi-gang1'2, WANG Y a-fei1'2(1. China Railway Bridge Science Research Institute, Ltd., Wuhan 430034, China；2. StateKey Laboratory for Health and Safety of Bridge Structures, Wuhan 430034, China) Abstract：To investigate the load〜slip characteristics and bearing capacity of the large size PBL shear connectors used for the hybrid girder bridge, 11 types of the specimens of the shear connectors having the different perforating diameters (40, 60 and80 mm)and through rebar diameters (〇，16, 22, 28 and 32 mm)were fabricated and the tests for the bearing capacity of the specimens were made.The influences of the load〜slip characteristics,ultimate bearing capacity,perforating diameters and the through rebar diameters of the specimens on the bearing capacity of the specimens themselves were studied and based on the tests,the formula for the bearing capacity was fitted.The results show that for the large size PBL shear connectors,when the through rebar diameters are large,the load〜slip curves of the connectors can be divided into 3 stages of the elastic stage,elastoplastic stage and hardening stage.When there are no through rebar and/or the rebar diameters are small，the load〜slip curves of the connectors can be divided into4 stages of the elastic stage,elastoplastic stage,descending stage and the residual bearing capacity stage.The bearing capacity of the connectors increases with the increase of the perforating areas and linearly increases with the increase of the through rebar areas.The fitted formula for the bearing capacity herewith has quite high safety margin and reliability rate and the calculations according to formula are in good agreement with the tests.收稿日期：2016 —11 一 21作者筒介：姜志刚，工程师，E-m ail:784678394®qq. c o m…研究方向：桥梁结构试验…混合梁桥大规格开孔板剪力键受力性能试验研究 姜志刚，王亚飞37Key words：PBL shear connector；load〜slip characteristic;bearing capacity；through rebar；shear；experimental study1引言钢一混凝土组合结构能充分发挥钢材轻质高强 和混凝土受压性能好的优点，且施工方便、能降低造 价，广泛应用于桥梁和高层建筑中。
钢-混组合梁剪力连接件抗剪性能研究
钢-混组合梁剪力连接件抗剪性能研究
摘要
钢-混组合梁剪力连接件在建筑结构中广泛应用，其剪力连接
件的抗剪性能对于保障结构的安全稳定性具有重要意义。
本文通过实验研究了不同类型的剪力连接件在不同剪跨比下的抗剪性能，探讨了钢-混组合梁剪力连接件的力学性能，总结了影
响其抗剪性能的主要因素，提出了相应的加强措施，为钢-混
组合梁的设计提供了参考和指导。
第一章引言
介绍钢-混组合梁的发展背景、研究意义以及国内外研究现状，并对本文的研究目的和内容进行概述。
第二章剪力连接件的分类和性能
介绍钢-混组合梁剪力连接件的常用分类方法和基本要求，分
析了不同类型的剪力连接件的力学性能，归纳出其抗剪性能的主要影响因素，并对影响因素进行分析和总结。
第三章实验方案和结果分析
设计和制作了七组不同类型的剪力连接件，在单跨梁和双跨梁的试件上进行了试验，得出了各组试件的抗剪承载力和破坏模式，分析了不同类型的剪力连接件在不同剪跨比下的力学性能，结合试验结果探讨了其抗剪性能的影响因素和提高措施。
第四章结果和讨论
比较和分析了各组试验结果和现行规范规定，指出了一些存在问题和改进方法，探讨了提高钢-混组合梁剪力连接件抗剪性能的技术路线，提出了优化结构和材料选型的建议。
第五章结论
在总结前文研究和结果基础上，提出了论文的结论，简要阐述了钢-混组合梁剪力连接件抗剪性能的影响因素和提高措施，以及今后的研究方向和展望。
关键词：钢-混组合梁，剪力连接件，抗剪性能，影响因素，提高措施。
钢混组合结构中剪力连接件试验研究的开题报告
钢混组合结构中剪力连接件试验研究的开题报告一、选题背景随着建筑业的不断发展，钢混组合结构越来越受到人们的关注和重视。
该结构由钢框架和混凝土构件组成，既具备了钢结构的高强度和抗震性能，又兼备了混凝土构件的承载能力和耐久性。
而剪力连接件作为钢混组合结构中一个重要的连接构件，对整个结构的受力特性和性能具有重要影响。
然而，目前国内对钢混组合结构剪力连接件的试验研究还比较缺乏，很多结构采用的是国外规范设计方法，这样会导致钢混组合结构的设计和施工存在一些风险。
因此，针对钢混组合结构中剪力连接件的试验研究话题具有重要的意义。
二、研究内容和方法本研究主要针对钢混组合结构中剪力连接件的受力特性和性能进行试验研究。
具体研究内容如下：1. 综述国内外钢混组合结构中剪力连接件的试验研究现状和发展趋势。
2. 设计和制作钢混组合结构中的剪力连接件试件，并建立试验装置。
3. 针对试件进行剪切试验和疲劳试验，测量试验数据，并进行数据分析。
4. 根据试验结果，分析钢混组合结构中剪力连接件的受力特性和性能，给出合理的设计和施工建议。
研究方法主要采用理论分析和试验研究相结合的方法进行。
首先，通过理论研究和前人试验的经验，综述钢混组合结构中剪力连接件的设计和应用现状，并建立应力分析模型。
然后，设计和制作剪力连接件试件，并利用试验装置进行试验研究。
最后，根据试验结果，结合理论分析，对剪力连接件的受力特性和性能进行评估分析。
三、预期成果和意义通过本研究的试验研究，将得到钢混组合结构中剪力连接件的受力特性和性能数据，并对其进行分析和评估。
同时，本研究将为钢混组合结构的设计和施工提供合理的建议和解决方案，有助于提高钢混组合结构的安全性和可靠性。
该研究成果在工程实践和学术研究中都具有一定的意义。
首先，对于钢混组合结构中剪力连接件的设计和施工，可以提高工程的安全性和可靠性。
其次，本研究的试验研究数据和分析方法可以为钢混组合结构中剪力连接件的设计和研发提供参考和指导。
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。
钢—混组合梁剪力连接件抗剪性能研究
钢—混组合梁剪力连接件抗剪性能研究工程实际，因此，本文根据某实际钢-混组合桥梁结构，以直径为10mm的剪力连接件为研究对象，设计完成钢-混组合梁剪力连接件试样。
研究时分别采用以载荷为增量加载和以位移为增量加载这2种方式进行极限抗剪强度的试验，得到该连接件的破坏形式和极限抗剪强度，并拟合出荷载-滑移曲线，同时利用有限元分析软件建立试样的非线性有限元模型，计算仿真得到荷载-滑移曲线及应力分布，将试验结果与计算得到的剪力钉极限抗剪强度值进行比较分析[9-10]。
1剪力件试样静载推出试验1.1试件构造本文根据实际桥梁结构，以1∶1的比例关系设计试样。
试件采用C50混凝土，剪力连接件选用电弧螺柱焊用圆柱头焊钉。
根据实际桥梁结构取混凝土层厚度为50mm。
钢板采用Q345B，厚度为14mm。
试件中纵向及横向钢筋均采用普通钢筋，直径为6mm。
钢筋网网孔尺寸为100mm×150mm。
两侧混凝土板的纵向钢筋采用1根不断开且穿过下部混凝土台座的普通钢筋。
横向钢筋在上，纵向钢筋在下。
试件构造如图1、2所示。
1.2试验加载方案及破坏描述为使试件两侧受力均匀，加载时在混凝土底座下面铺设24mm的厚钢板。
静载试验设备见图3。
试件整体破坏情况见图4（a）。
加载初期，试样未见明显变化，随着载荷的增加，工字型钢板和混凝土之间出现缝隙并逐渐加大，同时混凝土出现裂缝，当达到极限载荷值时，混凝土破碎，试样被破坏。
其中，2个剪力钉被剪断（图4（b）），其余剪力钉均发生弯剪变形（图4（c））。
试件在剪力钉周围出现宽约6mm的裂缝，剪力钉附近的混凝土均完全破碎（图4（d）），混凝土纵向裂缝沿焊钉的纵向延展贯穿整个试件（图4（e））。
剪力钉在推出试件中处于弯剪受力状态，周围的混凝土被挤压破裂后，裂纹发展很快，以工字型钢板与混凝土脱离、剪力钉被剪断或者混凝土板的裂缝较大作为破坏的标志。
1.3试验结果分析在竖向载荷的作用下，剪力钉变形导致混凝土和工字钢产生相对滑移，因此，载荷-滑移曲线是评价剪力钉连接件力学性能的重要指标。
新型钢-混接头连接构造与分析研究
新型钢-混接头连接构造与分析研究摘要：在钢混组合桥中，钢-混接头的施工技术质量能够在一定的程度上对钢混组合桥的安全性和耐久性产生一定的影响。
本文以318国道长桥大桥为背景，重点对该桥中所采用的新型钢-混接头连接构造做了详细介绍，并对其进行了有限元分析，其中重点分析了其受力性能，仿真结果表明，该新型型钢-混接头连接方式能够充分的保证该钢混组合桥的安全性。
关键词：钢混组合桥；钢-混接头连接；钢-混接头连接构造；PBL剪力板Abstract：In the mixed composite steel bridge, steel - concrete technical quality of construction joints to a certain extent, have some impact on the steel concrete composite bridge safety and durability. In this paper, 318 State Road Longbridge Bridge as the background, the focus of the new steel bridge used - mixed linker structure introduced in detail, and its finite element analysis, which focuses on the performance of its force, the simulation results It shows that the new steel - concrete joint connections can fully guarantee the safety of the mixed composition of the steel bridge.keyword：Steel-concrete composite bridge;Steel - Concrete header；Steel - Concrete header structure；现阶段，连续梁桥中钢-预应力砼连续梁桥较为常见[1]。
钢混结合梁结合部设计
钢混结合梁结合部设计摘要：钢混结合梁跨越能力强，有较强的竞争力，在大跨度桥梁工程中正得到越来越广泛的应用。
钢混结合梁结合部是钢结构和混凝土结构梁体之间的连接节点，合理的刚度过渡设计是保证梁体内力顺畅传递的关键所在。
本文结合深圳华为荔枝园员工宿舍项目人行天桥工程，介绍了结合梁结构在人行天桥中的应用, 并对钢混结合梁结合部的细部设计及施工方法进行了一些探讨。
关键词：工程概况、结合部、结构、设计钢混结合梁结构是指梁结构沿梁的长度方向由两种不同材料组成, 主跨梁体为钢结构梁,边跨( 或伸入主跨一部分)的梁体为混凝土或预应力混凝土梁。
结合梁桥由于其主跨采用钢梁,所以具有跨越能力大的优点；而边跨采用混凝土梁,从而起到了很好的锚固作用且兼有可降低建桥成本的特点。
但是钢结构梁和混凝土结构梁的刚度差别较大, 连接部位容易出现应力集中、折角等构造上的弱点。
因此钢混结合梁结合部的处理在结合梁桥梁的设计和施工中尤为重要。
一、工程概况华为荔枝园员工宿舍天桥项目位于深圳龙岗坂雪岗工业区，横跨环城东路，仅为华为员工往来两地块间使用，原则上不考虑社会人流的穿行。
天桥桥跨布置为（5.17+24+64+22+3.37）m，总长度118.54m，为三跨连续梁，两端分别悬出5.17m和3.37m。
从桥梁景观方面考虑，天桥中跨采用64m大跨，主跨桥墩采用大体量椭圆形桥墩，其中，1号墩设置长悬臂斜塔和装饰性斜拉索。
天桥桥型立面图如下所示：天桥桥型立面图（单位：mm）二、桥梁设计特点为满足业主对于桥梁造型方面的要求，斜塔倾斜方向与拉索拉力方向相同，所以，即便斜拉索只是拉力很小的装饰索，但索塔根部仍然在自重和拉索拉力的共同作用下产生了巨大弯矩，斜塔受力更接近悬臂梁。
桥跨布置比例也并不协调，边中跨比仅约0.3。
桥梁极限状态设计基本组合弯矩包络图（kN.m）由于上述原因，桥梁结构方案设计将斜拉塔和中跨跨中段主梁设计成钢箱梁，塔座和边跨主梁则采用预应力钢筋混凝土结构。
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。
开孔板连接件在组合柱脚中的连接性能试验研究
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ３
开孔板连接件在组合柱脚 中的 连接性 能试验研究
杨 宇妮 ， 刘 凡 ，陈 建兵 ， 毕 圣松
（ 苏州科技学 院 土木工程学院 ， 江苏 苏州 ２ １ ５ ０ １ １ ）
摘
要： 开孔板连接件是一种新型剪力连接件 ， 具有剪切刚度大 、 受剪承载力高 、 抗 疲 劳 性 能 好 等 优 点 。设 置 了开 孔
件参数 见 表 １ ， 剪 力 连接 件见 图 １ 。柱 截面 尺寸 为 ３ ５ ０ ｍ ｍｘ ２ ５ ０ ｍ ｍ； 型 钢采 用 Ｑ ２ ３ ５ Ｈ 型钢 １ ５ ０ ｍ ｍ￣ １ ５ ０ ｍ ｍ￣ ７ ｍ ｍｘ ｌ Ｏ ｍｍ； 基础 尺寸 为 ６ ０ ０ ｍｉ ｎｘ ６ ０ ０ ｍｍｘ ｌ ３ ０ ０ ｍｍ； 开孔 板采用 ８ ｍ ｍ 厚及 ７ ０ ｍ ｍ 高 的扁钢 制成 ，
力连 接在 型钢 混凝 土组 合柱 脚 中 的连接 性能 ， 为 这种新 型 的剪力 连 接件 的推 广应用 提供 相应 的理 论基础 。
１ 试 验 概 况
１ ． １ 试 件和 参 数设 计 制作 ３个 试件 进行 对 比试验 ， 主要分 析 开孔板 连接 件 在不 同埋 深 的型钢混 凝土 柱脚 中的连接性 能 ， 各试
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｕ ２ ４ ４ ． ２ ； Ｔ Ｕ ７ ４ ６ ． ３ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ０ ６ ７ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ５ １ － ０ ４
型钢混 凝 土 因其 自身 的结 构 特点 和优 点而 具有 很好 的发 展前 景 。 柱脚作 为结 构 中一个 承上 启下 的部 位 ， 其 作用 不仅 是 固定 柱 身 和保 持上 部结 构 的 整体 稳定 ， 还 起 到把 结构 内力 从 上部 传到 基础 的过 渡作 用 。而 剪 力 连接 件是 将 型钢与 混凝 土组 合在 一起 共 同工作 的关 键部 件 。 近 年来 ，随 着 大 型 复 杂 组 合 结 构 的 出 现 ，栓 钉 剪 力 连 接 件 已不 能 完 全 满 足传 力 的需 求 ，德 国 学 者 Ｌ ｅ ｏ ｎ ｈ ａ ｒ ｄ教授 等人 提 出 了一 种新 型 的剪 力连 接件— — 开孑 Ｌ 板剪 力连 接件 。 随后 ， 国 内外 学者 对其 进行 了大量 的研 究 工作 Ｉ 】 ＿ 卅 ， 并 在 实 际工 程 中得 到一 定应 用 。研 究 表 明 ， 开 孔板 剪力 连 接件 具有 抗剪 承 载力 高 、 抗 剪 刚度
组合梁钢混连接技术研究
组合梁钢混连接技术研究前言：钢混组合梁钢混结合通常采用较大面积的现浇混凝土进行连接，这样会导致现场施工时间长、浇筑接缝质量差、不利于更换组合部件等问题，针对这个问题，通过竖向连接研究，提出力学可靠连接便捷的连接方式。
关键词：组合梁钢主梁混凝土桥面板钢混连接一、背景钢混组合结构自从问世以来，在欧洲及日本得到了广泛的运用。
在常规跨径中，组合梁远大于钢箱梁的运用。
钢混组合梁在结构上合理充分利用两种材料的优势，材料的高效发挥取得很好的经济效果；同时桥面板采用混凝土结构，较好的解决了钢结构刚度问题，行车舒服性好，同时避免钢结构的因为疲劳问题引起的耐久性问题。
这些关键性问题的良好解决，使得钢混组合梁在各种跨径各种桥型中均受到青睐。
二、组合梁连接的研究发展作为不同的两种材料组合，曾是工程界不断努力研究的重点。
钢-混凝土结构于2020年代出现以后， MACKAY HM首先在加拿大DOMION桥梁公司进行了2根钢梁外包混凝土的实验，几乎同时英国国家物理实验室也进行了外包混凝土钢梁的试验，实验中钢混交界面均没有机械连接件。
其后CAUGHEN 首次进行了6根T型无连接钢混主梁的试验，建议可以根据材料力学方法进行设计。
同时在1923~1939年，以美国、英过以及其它欧洲各国均对没有连接件的钢混组合梁开展了实验研究。
研究表明，没有连接件的钢混结合面在滑移一旦出现时组合梁就开始破坏。
因此让钢材和混凝土同时发挥最好效应，需要整截面满足平截面假设。
图1：非组合和组合结构的应力分布示意图图2：非组合和组合结构的截面特性图3：非组合和组合结构的应力应变区别从图一~三可以看出，让钢结构与混凝土桥面板组合以后，跨中钢结构底缘应力和变形均远小于不组合时的数值。
因此应将混凝土桥面板与钢主梁连接起来，使截面各材料发挥最大效率。
而将钢梁与混凝土桥面板结合起来的力学表现为两者间不能自由发生相对滑移、共同承担纵桥向弯矩时。
因此两者之间主要采用抗剪连接件来实现，同时连接件具备抗拔能力，避免组合桥面板与钢主梁掀起、分离。
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 。
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。
开孔钢板剪力连接件受力性能及设计方法试验研究
钢-混凝土组合梁剪力连接件试验研究
第 ５期
２ １ 年 ２月 ０１
科
学
技
术
与
工
程
⑥
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ｌ ７ — １ １ （ ０ １） 一 １ ５ ０ ６ １ ８ ５ ２ １ ５ ｌ２ —４
Ｓ ｉｎ ｅＴ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｎ ｉｅ ｒ ｇ ｃｅ ｃ ｅ ｈ ｏｏｙ ａ ｄ Ｅ ｇｎ ｅｉ ｎ
钢与混凝 土组合结构 的力学性 能不仅受 到 自
身 材料 性质 的影 响 ， 而且 与接 合 面 的连 接 形 式 有 很
大 关 系 。因 此 抗 剪 力 连 接 件 是 混 凝 土 翼 板 与 钢
板梁 共 同工作 的基 础 ， 用 来 承 受 混 凝 土翼 板 与 钢 是 梁接 触 面之 间 的纵 向 剪力 ， 阻 止 了二 者 之 间 的相 并
种新型剪 力连接件 ， 国内外虽然对 Ｐ Ｌ剪力键做 了一些研 究并取得 一定 的成 果， 是对 Ｐ Ｌ键 的形 式、 寸和相应 的承载 Ｂ 但 Ｂ 尺
能力还未作 出规定 ； 尤其是对 翼缘折 形开孔板剪力连 接件 的力学性 能 尚未 进行 研 究。试 验小 梁试件 的剪 力连接 件采 用翼缘 折形开孔板 剪力连 接件 ， 过对波折钢腹板小 梁的荷 载加载试验来研究该剪力连 接件 的力 学性 能。 通 关键 词 钢一 组合 梁 混 中 图法分类号 Ｕ ７． ； ３５ １ 剪力连接件 试 验研 究 Ｂ
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１ １卷
上述 所说 的折板 ４开有孔 ４ ， 筋 ６从孔 ４ １钢 １中
ｍ 钢筋采 用 Ｈ Ｂ ５ ｍ， Ｒ ３ ５的螺纹 钢筋 。要求 混 凝 土粗
03- 钢混组合梁设计计算要点 - 吴冲
Tongji University, Wu Chong 同济构桥梁极限状态
承载能力极限状态 包括构件和连接的强度破坏、结构、构件丧失稳定及结构倾覆 按承载能力极限状态设计要求计算作用设计值效应的基本组合， 组合表达式中的作用采用标准值，并乘以作用分项系数 各种作用的分项按现行《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60） 的规定取用 正常使用极限状态 包括影响结构、构件正常使用的变形、振动及影响结构耐久性 的局部损坏； 采用不计冲击力的汽车车道荷载频遇值（频遇值系数取为1.0） 的计算挠度值 疲劳极限状态 按疲劳设计荷载计算 无限寿命设计：应力幅小于S-N曲线的截止应力幅 有限寿命设计：基于S-N曲线和应力幅的线性累计损伤准则
11
11.1 一般规定 连接件的形式（2） ●圆柱头焊钉 连接件
●开孔钢板连 接件
公路钢结构桥梁设计规范 JTGD64-2015
Tongji University, Wu Chong 同济大学 吴冲
12
1 总则
1.01 钢桥设计基本原则 安全性 确保桥梁结构的强度、刚度、稳定、疲劳等要求 耐久（养护性） 防腐、有检修通道、可以再涂装、便于维修与更换 适用（功能性） 根据功能和交通量荷载合理确定桥梁纵断面、平面、横断面 交通组织设计确保交通安全 环保 不采用对环境、人体等有害的涂装、施工工艺等 经济性 选择合理的结构形式，施工方法，使得造价最低 美观性 桥梁与环境相适应，桥梁结构比例协调，景观亮化 施工性 有足够的制作空间、便于自动化施工、便于运输和安装
偶然组合: 永久作用标准值效应与可变作用代表值效应和一种偶然作用标准值效应组合 偶然作用效应的分项系数 取1.0
公路钢结构桥梁设计规范 JTGD64-2015
再生混凝土-钢组合结构PBL连接件抗剪力学性能研究
再生混凝土-钢组合结构PBL连接件抗剪力学性能研究发布时间：2022-12-09T08:14:00.841Z 来源：《中国建设信息化》2022年27卷8月15期作者：曾婧1[导读] 再生混凝土-钢组合结构凭借优越的性能在现代建筑中有广泛的应用。
曾婧1（湖南交通职业技术学院长沙 410000）摘要：再生混凝土-钢组合结构凭借优越的性能在现代建筑中有广泛的应用。
其中组合结构连接件最重要的两个力学性能指标是极限抗剪承载力和抗剪刚度。
本文应用ABAQUS有限元分析软件对PBL连接件进行精细三维实体有限元分析，混凝土的本构关系选用弹塑性本构模型和损伤力学模型，混凝土的破坏准则采用Willam Warnke5参数准则，采用实体推出试验来对PBL连接件的抗剪力学性能进行研究，建立了有限元数值模型。
对PBL连接件抗剪力学性能研究，并给出了研究结果。
关键词：抗剪力学性能；推出试验；有限元分析；中图分类号：TU398.9Abstract: The composite structure of recycled concrete and steel is widely used in modern buildings due to its superior performance. The two most important mechanical performance indexes of composite structure connectors are ultimate shear capacity and shear stiffness. In this paper, ABAQUS finite element analysis software is used to conduct a fine three-dimensional solid finite element analysis of the stud shear connector. The elasto-plastic constitutive model and damage mechanics model are used for the constitutive relationship of concrete. WillamWarnke 5 parameter criterion is used for the failure criterion of concrete. The physical pushout test is used to study the shear mechanical properties of PBL connectors, and a finite element numerical model is established. The shear mechanical properties of PBL connectors are studied, and the research results are given.Key words: shear mechanical property; Push out test; Finite element analysis;正文：背景概述近年来，随着我国经济、工业实力不断的增强，建筑领域也取得了新的突破。
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
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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
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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
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钢-混凝土抗剪连接件的设计与验算内容-公式
钢-混凝土抗剪连接件的设计与验算一、设计1、选用焊钉连接件（栓钉），根据规范《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》(GB/T-10433-2002)查得，材料为ML15，直径d ss 为16mm ，高度为50mm ，每1000件的质量约为116kg 。
其具体尺寸如下：图1 圆柱头焊钉示意图（单位：mm ） 2、布置形式：根据《公路钢混组合桥梁设计与施工规范》(JTG/T D64-01-2015) 规范规定，在满足构造要求时，栓钉宜等间距布置。
在纵桥向间距200mm ，每延米5个，在横桥向间距200mm ，每延米5个，共93个，栓钉的外侧边缘与钢板边缘的距离为50mm ；沿纵桥向在某一节段上每延米465个。
3、材料性能见下表：表1 性能参数C50混凝土弹性模量E c (×104MPa) 3.45 抗压强度标准值f ck (MPa) 32.4 轴心抗压强度设计值f cd (MPa) 22.4 栓钉 抗拉强度f s u (MPa) 320二、计算根据规范《公路钢混组合桥梁设计与施工规范》(JTG/T D64-01-2015)中相关规定，对栓钉进行验算。
1、栓钉的抗剪刚度按式1-1计算：k ss =13.0d ss √E c f ckk ss =13×16×√3.45×104×32.4k ss =219910.2N mm ⁄ 焊接部（1-1）式中：k ss ——栓钉的抗剪刚度N mm ⁄；d ss ——栓钉杆部的直径（mm ）；E c ——混凝土弹性模量（MPa ）；f ck ——混凝土抗压强度标准值（MPa ）。
2、在承载能力极限状态下，焊钉的抗剪承载力设计值按下列要求计算：V sud =min{0.43A s √E c f cd ，0.7A s f su }Vsud =min{0.43×201.06×√3.45×104×22.4，0.7×201.06×320}V sud =min{76003.2，45037.87}V sud =45.04KN式中：V sud ——承载能力极限状态下栓钉抗剪承载力设计值(N)；A s ——栓钉杆部截面面积（mm 2）；E c ——混凝土弹性模量（MPa ）；f cd ——混凝土轴心抗压强度设计值（MPa ）；f su ——栓钉的抗拉强度最小值（MPa ）。
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个开孔位 置、 开孔 间距 、 连接件长度 以及顶底板钢板厚度 等主要几何 设计参数 ， 并指 出“ 强化端部 连接 ， 简化 中 关键词 ： 钢 一混凝土 混合 梁； 开孔钢板连接件 ； 设计参数 ； 有 限元 法； 钢 一混凝 土结合段
中 图分 类 号 ： Ｕ ４ ４ ８ ． ５ ８ 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ： （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ － ０ ０ ０ １ － ０ ５
ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ， ｓ ｏ ｍｅ ｍａ ｉ ｎ ｇ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｒ ｉ ｃ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏｒ ｆ Ｐ Ｂ Ｌ ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ａ ｒ ｅ ｐ ｕ ｔ ｆ ｏ ｒ ｗａ ｒ ｄ ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｉ ｃ ｋ —
混合梁开孑 Ｌ 钢 板 连 接 件 设 计 参 数 研 究
张 鹏
（ 陕西交通职业技术学院 公路工程系 。 陕西 西安 ７ １ ０ ０ １ ８ ）
摘
要： 为 了优 化钢 一混凝土结构 中开孔钢板连接件构造设计 ， 削减结构 局部集 中应 力 ， 保 证连接件使用 功
能， 运用弹性力学解 析分析法和空 间有限元数值分析法， 研究开孔钢板连 接件和混凝土 的应力分布规律 与应力集 中现象 ， 结合现行规 范要 求和 工程 实践经验 ， 提 出开孔钢板连接件 的钢板厚度 、 开孔直 径、 第一个开孔位 置、 最 后
ｎ ｅ ｓ ｓ ，ｏ ｐ ｅ ｎ ｈ ｏ ｌ ｅ ｄ ｉ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ，ｔ ｈ ｅ ｉｒ ｆ ｓ ｔ ｈ ｏ ｌ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｔ ｈ ｅ ｌ ａ ｓ ｔ ｈｏ ｌ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｈｏ ｌ ｅ ｓ ｐ ａ ｃ ｉ ｎ ｇ，ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｌ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｈｉ ｔ ｃ ｋ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ｔ ｏ ｐ ａ ｎｄ ｂ ｏ ｔ ｔ ｏ ｍ ｐｌ ａ ｔ ｅ，ｆ ｉｎ ａ ｌ ｌ ｙ ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｌ ｌ ｏ ｗｉ ｎ ｇ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｐ ｉｎ ｒ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｓ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏｒ ｆ ｃ ｏ ｎ —
第１ 期
２ ０ １ ３ 年
陕 西 交 通 职 业 技 术 学 院 学 报
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间构造 ， 细化边 角部位” 的连接件构造优化设计基本思路。
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