考虑低弹模泡沫的抗拔不抗剪连接件力学行为精细化分析

为探究抗拔不抗剪(URSP)连接件滑移与拉拔过程中连接件与混凝土力学行为的分布规律,考虑栓钉四周包裹的超弹性低弹模泡沫,对URSP连接件的滑移演变与拉拔性能进行精细化分析。通过与试验结果对比,验证模型可靠性,分析URSP连接件滑移演变与拉拔过程中栓钉应力与混凝土损伤分布规律,揭示URSP连接件受力特征,进一步探究连接件形式对螺帽最大应力与混凝土最大主应力影响。结果表明,采用ABAQUS可压碎泡沫模型模拟弹性泡沫棉,其计算值及分布规律与试验结果吻合较好,验证建模方法有效性;URSP连接件滑移过程主要包括弹性初始阶段、向弹性泡沫棉滑移阶段以及滑移受混凝土约束应力增大3个阶段,当处于滑移阶段时,栓钉竖向拉应力为87.6 MPa,纵向剪应力为9.8 MPa,表征URSP连接件抗拔不抗剪特性;由于弹性泡沫棉存在,螺柱内部整体Mises应力降低24.2%,其附近混凝土受压损伤与受拉损伤分布有所减弱,对混凝土开裂起到抑制作用;在螺帽四周布置弹性泡沫为栓钉螺帽Mises应力与竖向拉应力减小的主要因素,螺帽顶设置弹性泡沫混凝土主压应力明显增大,连接件形式对混凝土主拉应力影响较小,建议URSP连接件设计与施工过程中保留螺帽位置低弹模泡沫。