剪力釘推出試驗(yàn)有限元模擬及在鋼-混組合梁橋分析中的應(yīng)用.pdf

1、港珠澳大橋是一座連接香港、珠海和澳門(mén)的大型橋梁，它的建設(shè)對(duì)促進(jìn)三地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有非常重要的戰(zhàn)略意義。港珠澳大橋淺水區(qū)非通航孔橋?yàn)榻M合連續(xù)箱梁橋，其剪力連接件采用了Φ22×250的圓柱頭剪力釘，目前國(guó)內(nèi)對(duì)于該尺寸剪力釘?shù)牧W(xué)性能的相關(guān)研究還較少，且剪力釘性能對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)受力有很大影響，還應(yīng)對(duì)其開(kāi)展一些研究工作。
　　 本文詳細(xì)敘述了組合結(jié)構(gòu)橋梁的定義及其特點(diǎn)，列舉了幾種主要的組合結(jié)構(gòu)橋梁形式，回顧了世界上組合結(jié)構(gòu)橋梁的發(fā)展歷史。介紹

2、了組合結(jié)構(gòu)中常用的幾種剪力連接件，分析了剪力釘?shù)氖芰顟B(tài)與其破壞模式的關(guān)系。
　　 本文的主要的研究?jī)?nèi)容是剪力釘?shù)臉O限承載力和荷載-滑移曲線。其研究方法可采用推出試驗(yàn)和有限元計(jì)算仿真分析。國(guó)際上通常采用推出試驗(yàn)結(jié)果作為承載力設(shè)計(jì)的依據(jù)，但采用推出試驗(yàn)方法需要耗費(fèi)大量資金和時(shí)間，且對(duì)試驗(yàn)條件要求較高。而采用有限元計(jì)算省時(shí)省力，結(jié)果也較準(zhǔn)確。本文參考英國(guó)規(guī)范(BS5400)中推薦的推出試驗(yàn)試件模型，同時(shí)按照中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范中的有關(guān)規(guī)定

3、，為港珠澳大橋所用剪力釘設(shè)計(jì)了一組推出試驗(yàn)剪力釘連接件。利用大型通用有限元計(jì)算軟件ANSYS對(duì)該剪力連接件進(jìn)行了加載計(jì)算，得到了剪力釘?shù)臉O限承載力和荷載滑移曲線，分析了混凝土受壓狀態(tài)下的剪力釘應(yīng)力分布特征。在改變混凝土強(qiáng)度的情況下，分析了其對(duì)剪力釘力學(xué)性能的影響。將此荷載-滑移曲線用于港珠澳大橋淺水區(qū)單跨組合梁橋模型的計(jì)算，得到了五種荷載工況下剪力釘沿順橋向和橫橋向方向的剪力分布趨勢(shì)，分析了不同荷載工況對(duì)剪力分布的影響。通過(guò)與荷載-滑移