带平钢板剪力连接件的钢-RPC组合桥面板抗剪性能

针对目前钢桥面铺装层因桥面横向刚度不足较易产生纵向裂缝的现象,提出一种能够提高桥面板横向刚度的平钢板抗剪连接件(以下称"平钢板剪力键"),该剪力键可使钢桥面板与活性粉末混凝土(reactive powder concrete,RPC)层连接在一起。为研究这种连接件组合桥面板中的抗剪传力机理,建立了组合桥面板推出试验的非线性有限元模型,并采用推出试验验证了该数值模型的破坏模式、抗剪承载力以及荷载-滑移曲线的正确性;结合有限元模型和试验结果,得到了平钢板剪力键推出试件的破坏模式;利用经试验验证的数值模拟方法分析了连接件板厚、活性粉末混凝土抗压强度、连接件屈服强度和有无钢筋网等参数对平钢板剪力键钢-RPC组合桥面板抗剪承载力的影响。研究结果表明:平钢板剪力键的破坏模式主要分为连接件根部被拉坏和剪力键下方RPC局部承压破坏2种;当RPC的抗压强度分别为80、100、120、140 MPa时,对应的平钢板剪力键的合理厚度分别为6、8、10、12mm;随着平钢板剪力键材料强度的提高,组合桥面板抗剪承载力相应提高,且平钢板连接件厚度较小时提高幅度较明显,而厚度较大时提高不明显;随着RPC材料强度的提高,组合桥面板抗剪承载力相应提高,且连接件厚度较小时提高幅度较小;增设钢筋网对其承载力和刚度贡献不大,但可明显增大组合桥面板的抗剪延性。