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钢桥面板-薄层CRRPC组合结构栓钉连接件抗剪性能研究
| 论文题名： | 钢桥面板-薄层CRRPC组合结构栓钉连接件抗剪性能研究 |
| 关键词： | 组合桥;桥面结构;栓钉构件;抗剪性能 |
| 摘要： | 钢与混凝土组合桥梁的力学性能与结合面的连接方式紧密相关。栓钉连接件是工程中常用的剪力连接件，其主要作用是传递两者之间的界面剪力以及抵抗钢梁与混凝土板之间的掀起作用。本文以栓钉作为钢-薄层CRRPC(CoMPactReinforced Reactive Powder Concrete)超高性能轻型组合桥面结构剪力连接件，对其抗剪性能进行了研究，主要完成了以下工作: 从传统钢桥面铺装的使用现状及其主要病害，概括了活性粉末混凝土(RPC)的主要材料性能，并与普通混凝土进行的对比，引出了钢-薄层CRRPC混凝土组合桥面结构。 本文重点关注了钢-薄层CRRPC组合桥面结构抗剪问题，对传统剪力连接件的分类和特点进行了叙述，以栓钉连接件作为研究对象，对其抗剪承载力性能、抗剪疲劳性能的研究现状进行了总结。 结合有限元分析方法，研究了栓钉连接件在推出试验中的抗剪承载力、荷载滑移曲线和剪切刚度试验研究，试验结果表明:钢板与CRRPC层间的粘结效应对试件的力学性能影响较大，可以提高试件40％的抗剪承载力，降低31％的滑移量。若不考虑CRRPC与钢板间粘结力，栓钉剪切刚度为52.5N/mm，反之为120.6N/mm。 基于推出试验，研究应力比和界面联接方式对栓钉剪切疲劳寿命的影响，得到滑移-加载次数曲线，试验结果表明:应力比是影响栓钉抗剪疲劳寿命关键因素之一，对于钢板与CRRPC间存在粘结效应的推出疲劳试验，应力比建议取0.4;钢板与CRRPC间的粘结效应是影响疲劳寿命另一重要因素，对于存在粘结效应的推出试件，在0.5的应力比下等效疲劳寿命可以达到92.2万次，但无粘结时，疲劳寿命仅为16.9万次。 为了进一步研究栓钉连接件在钢-薄层CRRPC组合桥面结构中的整体受力性能，本文对岳阳洞庭湖二桥主梁单节段进行了有限元静力分析。研究表明:栓钉的滑移量和剪应力分布特点相对一致，由跨中向梁端增长，但最大滑移量和最大剪应力并不在梁端，这与材料力学纯理论分析结果并不相同。最后进行了跨中加载梁式疲劳试验，试验表明:栓钉间距为125mm×125mm时，即使钢板与CRRPC间不存在粘结效应，在等效实桥应力幅下经过5912.2万次疲劳加载，组合梁界面仍没有发生疲劳破坏。 |
| 作者： | 杨波 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 李嘉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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