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混凝土界面上的剪力靠剪力毗连件传送
作者:
永乐国际
发布时间:
2018-04-11 11:59
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  钢-昆凝土持续组合梁较简支组合梁比拟,具有节约钢材、降低制价、加强刚度和提高布局承载力等一系列长处,因而,近几年来正在我国建建工程和桥梁工程中获得越来越普遍的使用。:2001-基金项目:国度天然科学基金赞帮项目(59878007)1做者间介i―色志著Publishing可是,钢-昆凝土持续组合梁的受力特点取简支梁有较大差别,最凸起的两点是:①负弯矩区段混凝土翼缘板位于受拉区,政策法规裂痕节制往往成为布局设想的环节环节;②持续组合梁截面抗弯承载力取设想弯矩分布不相顺应。负弯矩区混凝土翼缘板开裂撤退退却出工做,其两头支座截面的抗弯承载力仅由混凝土翼缘板中钢筋和钢梁配合承受,其值远小于跨中组合截面。一般环境下,两头支座截面的抗弯承载力偏小,而跨中截面的抗弯承载力不足。为领会决这些设想疑问,现实工程中采纳的办法除部门正在负弯矩区混凝土翼缘板内采纳超配筋外,最常见的办法是正在负弯矩区段脚够的预应力。家喻户晓,钢取混凝土界面上的剪力靠剪力毗连件传送。因而,对钢-昆凝土组合梁而言,正在预应力施工阶段的受力机能若何、影响节制截面无效预应力的次要要素有哪些、界面滑移影响有多大、平截面假定能否继续合用等一系列问题尚待深切研究。本文通过9个模子试件对钢-混凝土持续组合梁正在预应力阶段的受力机能进行了模仿试验研究,对上述问题进行了初步切磋,获得了一些无益的结论。1试件设想及加载安拆为了模仿钢谚凝土持续组合梁正在负弯矩区段预应力阶段的受力机能,我们取负弯矩区中一段做为试验模子,以两点对称竖向压力来取代预应力筋的感化。其试验模子取试验安拆如所示。试验模子梁共9个,其次要设想变量为剪力毗连度r,混凝土翼缘板截面尺寸,各试件的具体设想参数见表1.所有试件长1400mm,钢梁的强度fsy= 20K105N/mm2.试验测得混凝土立方体极限抗压强度50. 000kN的长柱试验机长进行,加载体例为分级加载。试验测试的次要内容有:钢取混凝土界面上的相对滑移。沿梁纵向共安插7个测点,用千分表量测。钢梁应变,沿钢梁纵向选承取混凝土翼缘板顶面混凝土应变片对应的三个断面,每个断面安插4个钢筋应变片。剪力栓钉应变,沿纵向拔取5个剪力栓钉,正在离每个栓钉根部30mm处沿栓钉高度标的目的安插一个钢筋应变片。表1试件次要试验参数及次要试验特征值试件编号混凝土板截面尺寸/mm栓钉曲径及间距剪力毗连度r开裂预压力/kN最大预压力/kN形态局压劈裂局压2试验成果21试验现象描述正式试验加载前,一般进行卜2次预压,预调测试仪器和加载安拆。正在加载初期,整个试件呈弹性工做形态,钢取混凝土的界面滑移很小,可忽略不计。当预压力达到1000kN摆布时,正在预压力感化截面的加载垫板边混凝土开裂,继续加载裂痕逐步呈倒八字形向梁中部栓钉处延长,且正在钢取混凝土板界面上呈现可见的界面滑移裂痕,跟着预压力的继续添加,界面滑移不竭成长,界面裂痕不竭耽误,混凝土板面斜裂痕不竭扩展,曲至最初发生加载垫板下混凝土局压。22沿梁纵向滑移分布显示了PL-2试件正在分歧预压力感化下沿梁纵向钢取混凝土界面上的滑移分布(L为梁长,S为滑移值),从图中不难发觉:正在统一级预压力感化下,离预压力感化截面越近,滑移越大,且呈非线性增加趋向。为了调查剪力毗连度r对钢取混凝土界面滑移的影响,列出了试件PL-1PL-2PL-4正在极限荷载时沿梁纵向滑移分布。图毙别给出了两组试件正在分歧预压力感化下预压力PL-1,2,5界面滑移取r的关系曲线PL-3,4,6界面滑移取r的关系曲线2.3实测混凝土翼缘板面应变分布如前所述,试验时正在梁纵向上中下三个截面沿混凝土翼缘板宽度标的目的安插了6个应变片。显示了试件PL-2-、-I两截面混凝土翼缘板顶面应变分布(W为混凝土翼缘板宽度)。由图可见,正在预压力垫块感化处应变最大,板边缘处应变最小,存正在较着的局部应力集中现象。正在中部因为混凝土板中部门压力通过剪力毗连件传送到钢梁上,故实测混凝土压应变较小。跟着荷载的添加,这种应力分布不服均现象越来越较着,但正在梁的中部-I截面,从加载到试件,混凝土应变沿宽度标的目的的分布一曲比力平均。这种现象能够用典范的圣维南道理获得注释。别的,计较还表白,正在各级预压力感化下,1 -截面的混凝土应变平均值比I截面的大,且随预压力添加,两者的差值越大。这种现象次要是由I-截面处发生了较大的界面滑移而惹起。2.4实测钢梁应变分布-I截面钢梁应变分布图(Hs为钢梁高度),显见正在各级预压力!感化下钢梁仍连结平截面变形形态!但因为滑移影响截面的钢梁应变比截面/组合截面应力应变分布3.1根基假设截面变形合适平截面假定。3.2计较简图及阐发正在预压力感化下,试验模仿的钢-昆凝土组合梁为一压弯构件,其计较简图如所示。0给出了试件PL-3的I-、11I组合截面实测应变和计较应变分布(Hn为换算截面高度)。图中实线代表实测值,虚线代表计较值,而混凝土应变取其实测平均应变。能够看出,正在离预压力感化截面很近的I-组合截面,实测应变分布不合适平截面假设。钢梁实测应变小于计较值而混凝土实测应变值比计较值大得多ub这一现象正在前述滑移应变试验成果阐发中己予注释,表白对钢-昆凝土组合梁而言,正在预应力张拉端和锚固端附近存正在一非协同工做区。正在该区域内,预压力需通过必然范畴内的栓钉才能无效传送到钢梁上。这一非协同工做区的大小取栓钉安插相关。本次试验中该非协同工做区长度约为500mm.跟着预压力加,钢取混凝土间的界面滑移加大,组合截面的配合工做机能逐步降低,从而导致梁截面发生较较着的应力沉分布现象。预压力越大,剪力毗连度越小,这种应力沉分布现象越较着。可是,调查本次全数试验材料发觉,从加载到,钢-昆凝土组合梁设想节制区(如-I截面以内)实测的界面滑移很小,实测应变分布根基合适平截面假定,且计较值取实测值合适优良。这表白界面滑移对该区域截面应力影响可忽略不计,响应的无效预应力可按基于钢-昆凝土换算组合截面的材料力学方式进行计较。



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