【摘 要】
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为深入研究超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)中短栓钉的抗剪性能,提出精细化的计算理论和方法,指导工程设计,共完成9个静力推出试验.试件参数包括短栓钉直径、界面处理情况以及加载方式.根据试验受力模式,提出了一种三维精细有限元分析模型,利用ABAQUS显式分析方法,探讨焊缝形式、短栓钉直径、短栓钉高度、UHPC强度等参数对UHPC中短栓钉抗剪性能的影响.最后结合试验数据及有限元分析结果提出UHPC中短检钉荷载-滑移全曲线实用经验公式和抗剪承载力计算公式.
【机 构】
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湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室,湖南长沙410082;广东省建筑设计研究院有限公司,广东广州 510010;湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室,湖南长沙410082
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为深入研究超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)中短栓钉的抗剪性能,提出精细化的计算理论和方法,指导工程设计,共完成9个静力推出试验.试件参数包括短栓钉直径、界面处理情况以及加载方式.根据试验受力模式,提出了一种三维精细有限元分析模型,利用ABAQUS显式分析方法,探讨焊缝形式、短栓钉直径、短栓钉高度、UHPC强度等参数对UHPC中短栓钉抗剪性能的影响.最后结合试验数据及有限元分析结果提出UHPC中短检钉荷载-滑移全曲线实用经验公式和抗剪承载力计算公式.试验及分析结果表明:短栓钉抗剪承载力主要受短栓钉直径和焊缝形式的影响,随短栓钉直径的增大而提高,有限元中模拟焊缝相比于不模拟焊缝时短栓钉抗剪承载力提高48％～93％;短栓钉抗剪刚度主要受短栓钉直径和界面处理情况的影响,界面黏结将提高抗剪刚度;加载方式(单调加载和循环加载)、短栓钉高度和UHPC强度对短栓钉抗剪性能影响较小;2种不同直径短栓钉最大滑移均不超过4 mm,设计时可按照弹性连接件设计方法计算;收集的国内外68组有效试验数据与理论计算结果吻合度较高;建议取0.3Pu～0.4Pu(短栓钉抗剪承载力)处的割线刚度平均值作为UHPC中短栓钉抗剪刚度,抗剪刚度试验值与理论计算结果对比表明该方法具有较高的精度.
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