钢-UHPC轻型组合结构短栓钉抗剪性能试验研究

邓宗才, 黄松, 薛会青

天津大学学报(自然科学与工程技术版) ›› 2024, Vol. 57 ›› Issue (01) : 42-52.

钢-UHPC轻型组合结构短栓钉抗剪性能试验研究

  • 邓宗才, 黄松, 薛会青
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摘要

通过6个钢-超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)轻型组合结构短栓钉推出试验,对其抗剪承载力、破坏形态、栓钉应变及荷载-滑移曲线进行了研究,探讨了栓钉直径、长度、数量以及界面黏结对短栓钉抗剪性能的影响规律.结果表明:所有试件均为栓钉根部剪切破坏,UHPC板除栓钉根部沿承压方向部分UHPC压碎外,其余部分保持完好,UHPC可以抵抗栓钉传递的高压应力;栓钉根部截面屈服后应力强化阶段明显,栓钉发生剪切破坏时,栓钉根部上侧应变超过3 500με;长径比为2.0的短栓钉在UHPC中也能发挥全部强度;所有试件的荷载-滑移曲线分为弹性、弹塑性和塑性3个阶段,所有短栓钉的最大滑移量均小于4 mm,工程应用时应按照弹性剪力连接件进行设计;栓钉直径对栓钉抗剪性能提高最显著,直径16 mm的栓钉比直径13 mm的栓钉的抗剪承载力和极限滑移分别提高了46.4%和11%,弹性刚度和塑性刚度分别提高了35.8%和59.1%,增加栓钉长度和界面黏结能有效提高栓钉的剪切刚度,长径比为3.0的栓钉比长径比为2.5的栓钉的弹性刚度提高了12.3%,界面有黏结试件比界面无黏结试件的弹性刚度提高了17.4%;相同间距内,合理增加更多栓钉有利于提高整体抗剪强度,但会降低延性变形能力.最后,结合实验数据和国内外UHPC中栓钉推出试验结果,建立了UHPC中栓钉荷载-滑移曲线和抗剪承载力预测表达式,计算值与试验值吻合良好.

关键词

超高性能混凝土 / 短栓钉 / 推出试验 / 抗剪性能 / 荷载-滑移曲线 / 抗剪承载力

中图分类号

TU398.9

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邓宗才, 黄松, 薛会青. 钢-UHPC轻型组合结构短栓钉抗剪性能试验研究. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2024, 57(01): 42-52

基金

北京市教委科技重点资助项目(KZ201810005008)

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