新型槽钢连接件基本力学性能试验研究

为了研究和开发适用于钢-混凝土组合结构简便且实用的新型抗剪连接件,提出了一种新型连接件——新型槽钢连接件。设计、制作了3组不同类型的剪力连接件共9个,分别为新型槽钢连接件、角钢连接件和开孔钢板连接件,完成了极限承载力试验,并对试验结果进行了比较和分析。试验结果表明:新型槽钢连接件具有优越的力学性能,因其抗剪面积比较大,其极限承载力明显比角钢连接件和开孔钢板连接件高,且混凝土与连接件界面的相对滑移量比较小。最后运用有限元及公式对试验试件的极限承载力进行计算分析,并与试验结果进行了对比,结果吻合较好。

槽钢连接件对型钢混凝土锚固性能的影响

本课题对表面状况不同的钢板与混凝土组合制成的型钢混凝土构件进行研究。该项研究按钢板的不同表面状况设计了钢板直锚、附加槽钢连接件2组试验。研究结果表明,槽钢连接件的设置相比直锚,不仅显著提高了试件的附着力和极限载荷,而且提高了试件的安全性、稳定性和工作可靠度。

ECC-钢桥面铺装层槽钢连接件承载力分析

铺装层与钢桥面在周期性交通荷载作用下展现出较差的抗剪切能力,易产生推移、拥包等病害损坏。针对此,提出基于槽钢连接的ECC-钢桥面铺装结构,通过有限元软件模拟槽钢推出试验,并结合正交试验研究ECC材料中槽钢力学性能。结果表明:槽钢连接件在ECC中的破坏模式以剪切断裂为主,槽钢尺寸对抗剪承载力的影响排序为槽钢长度>腹板厚度>翼缘厚度>槽钢高度,并提出了槽钢剪力影响域概念。最后通过对模拟结果进行函数拟合得到槽钢承载力修正系数,用于计算ECC材料中槽钢连接件的抗剪承载力。

钢-混凝土组合梁栓钉、槽钢连接件破坏分析

运用ANSYS有限元软件对钢-混凝土组合梁剪力连接件进行分析。分析了栓钉连接件钢-混凝土组合梁和槽钢剪力连接件的组合梁以及栓钉剪力连接件和周边混凝土的应力,通过组合梁各部分应力云图确定出组合梁抗剪连接件破坏机理。

设槽钢连接件的钢-混凝土-钢组合剪力墙抗冲击性能研究

为研究钢-混凝土-钢组合结构在飞机失事、汽车撞击、导弹袭击等意外冲击荷载下的抗冲击性能,以使用槽钢连接件的钢-混凝土-钢组合剪力墙为研究对象,通过落锤冲击试验和有限元分析对冲击作用下墙体的动态响应展开研究,得到了组合墙在冲击荷载作用下的破坏形态以及不同参数对组合墙抗冲击性能的影响规律。试验结果表明:当冲击能量从15 kJ增加到22 kJ和27 kJ时,组合剪力墙的破坏模式由混凝土的弯曲破坏逐渐发展为混凝土弯剪联合破坏,并在冲击能量达到27 kJ时出现了钢板的屈曲和钢板与混凝土的分离;有限元分析结果表明,增加钢板厚度和在墙体两侧设置暗柱能够有效提高组合墙的抗冲击承载能力,减小槽钢连接件间距主要影响第1阶段的冲击响应,提高局部接触刚度,减小墙体变形。

重复加载下抗剪连接件的力学性能试验

通过3组12个抗剪连接试件的单调加载和重复加载推出试验,研究角钢连接件、槽钢连接件和T-PBL连接件的极限承载能力、荷载-位移关系、延性、初始刚度、刚度退化及耗能能力等力学性能.试验结果表明:槽钢连接件的极限承载能力和初始刚度都要优于其他两种连接件;重复荷载下的各试件初始刚度与单调荷载情况相差不大;随着加载循环次数的增加,试件刚度不断减小,槽钢连接件刚度退化比较慢,角钢连接件次之,T-PBL连接件刚度退化最快; T-PBL连接件耗能能力最好,角钢连接件耗能能力最差,且同级荷载下,随着循环次数的增加,试件耗能能力逐渐降低.

新型钢-砼-钢组合剪力墙抗震性能试验研究

本文提出一种采用加强槽钢剪力连接件的新型钢-砼-钢组合剪力墙.通过对4个试件进行推出试验研究该新型剪力连接件的受剪性能,分析其破坏模式、荷载-滑移曲线、极限抗剪承载力以及极限滑移量等.为研究采用该新型加强槽钢连接件的钢-砼-钢组合剪力墙试件的抗震性能,完成了3个剪跨比为2.0的组合剪力墙试件的拟静力试验,研究了该新型组合剪力墙在低周往复作用下的破坏形态、滞回性能、承载能力、变形能力以及耗能能力,分析钢板厚度和是否设置边柱对其抗震性能的影响.试验结果表明:推出试验试件的荷载-滑移曲线可划分为5个阶段,其破坏模式是试件的破坏模式为两侧螺栓和槽钢连接件腹板的剪切破坏,与普通槽钢连接件相比具有更好的受剪性能并且其极限滑移量满足规范要求.采用加强槽钢连接件的钢-砼-钢组合剪力墙试件的破坏形态为墙体底部钢板屈曲、底部焊缝开裂以及内部混凝土压溃.试件平均破坏位移角可达1/63 rad,具有良好的变形能力.试件耗能随着变形的增大而迅速增大,抗震性能良好.钢板厚度的增加对试件承载能力有着显著提升,对变形能力的影响较小;边柱的设置能显著提升此新型剪力墙试件的承载与变形能力.增加钢板厚度以及边柱的设置可显著改善该组合剪力墙的抗震性能.