摘要：抗拔不抗剪连接件能有效地释放混凝土板与钢梁之间的组合作用,降低负弯矩区混凝土板的拉应力,在桥梁结构中得到了广泛的应用。为研究该类连接件在建筑结构中的适用性,以一典型组合框架结构为例,在梁端负弯矩区附近采用抗拔不抗剪连接件取代普通剪力连接件,基于组合结构体系非线性分析程序COMPONA-MARC对结构进行了活载下的舒适度分析、静力弹塑性推覆分析和动力弹塑性时程分析,对比了采用不同连接件的结构的自振频率、挠度、层间位移、开裂情况、出铰情况等指标。分析结果表明,在梁端采用抗拔不抗剪连接件后,结构的舒适度基本不受影响,梁端楼面板内钢筋的拉应力明显降低。同时,由于梁端局部释放了组合作用,降低了结构的整体刚度,结构的抗震性能与传统结构相比有一定的提升,并且由于混凝土板的开裂得到了有效地控制,结构在大震后的可修复性能大大提高。

摘要：针对可有效改善组合梁负弯矩区受力性能的新型抗拔不抗剪连接件,研究了影响该连接件抗拔性能的因素,设计了3个不同参数的抗拔不抗剪连接件试件并进行抗拔性能试验。根据试验结果分析了抗拔不抗剪连接件抗拔性能与连接件尺寸的关系,提出了其承载力简化设计公式与构造措施要求。研究结果表明:试件表现出混凝土冲切破坏和连接件腹板拉断2种破坏形态;新型连接件具有良好的抗拔性能,影响抗拔性能的主要因素为连接件的尺寸。

摘要：钢-混组合连续梁桥能够充分发挥钢材和混凝土两种材料的优点,在受力性能、综合造价、施工速度及耐久性方面具有很多优势,在工程中应用越来越广泛。抗拔不抗剪技术通过释放连接件的抗剪作用,能够有效地解决钢-混组合连续梁桥负弯矩区混凝土的开裂问题。通过Midas Civil建模,研究分析了抗拔不抗剪连接件组合梁与普通剪力钉组合梁的受力区别。结果表明:抗拔不抗剪连接件对负弯矩区桥面板轴力、应力和裂缝宽度的消峰作用非常明显,但会导致组合梁挠度和钢梁应力有所增加,设计时应综合考虑其对结构受力的影响。

摘要：以某钢-混凝土组合曲线连续梁桥为工程背景,采用ABAQUS软件建立负弯矩区节段精细化模型,对采用抗拔不抗剪连接件(URSP连接件)的钢-混凝土组合曲线连续梁桥负弯矩区段的力学行为进行研究,并基于力学行为分析结果进一步优化负弯矩区段连接件布置方案。结果表明:在负弯矩区布设URSP连接件将导致在不同连接件交界处区域,普通栓钉连接件有较大的剪力集中现象。过渡段URSP连接件呈“W”型布置将有效改善普通栓钉连接件剪力集中问题,连接件内力最大值减小17%左右,且对混凝土桥面板拉应力影响仅为2%左右,提出的过渡段设计方案具有必要性和可行性。

摘要：为了解界面滑移效应对钢-混组合连续梁负弯矩区混凝土桥面板抗裂性的提升效果及工作机理,设计并制作采用常规剪力连接件和抗拔不抗剪连接件的钢-混组合梁各1组进行负弯矩区加载试验,分析试验梁预应力施加效率、关键部位纵向应变、梁体刚度及关键截面界面滑移情况。结果表明:采用抗拔不抗剪连接件时,梁体抗裂性更好,界面滑移效应可避免以往负弯矩区预应力通过常规剪力连接件传递到钢梁的情况发生,明显提高预应力效率;同时可使负弯矩区混凝土桥面板承受的拉应力分布更均匀,有效降低中支点截面的拉应力峰值,使后续裂缝宽度增长缓慢;加载前期2组梁体总体刚度没有明显不同,加载后期界面滑移使梁体结构刚度下降,变形增加,但变化幅度较小;抗拔不抗剪连接件对钢-混组合连续梁负弯矩区混凝土桥面板的抗裂性提升效果较好。

摘要：海洋工程建设是我国海洋强国战略实施的重要基础和保障。相比陆地工程,海洋工程面临更加复杂苛刻的建造环境和条件,其设计、建造、施工难度通常更大,因而对结构工程提出了新的挑战。钢-混凝土组合结构由于充分利用钢材和混凝土各自性能优势,扬长避短,优化组合,具有显著的性能优势和综合经济效益,在海洋工程中拥有广阔的应用前景。本文从跨海桥梁、海底沉管隧道和海上浮体平台三方面综述了清华大学组合结构研究团队近年来在海洋工程组合结构研发和应用方面的工作:1)提出了新型抗拔不抗剪连接技术,并与传统支座升降、预应力、施工工序优化等技术结合,形成跨海连续组合梁桥负弯矩综合抗裂技术,与现有预应力抗裂方法相比具有显著的施工和运维成本优势,与混凝土结构相比具有明显的抗裂性能优势。这一新技术将极大提升结构的耐久性,已经在大连湾跨海大桥的结构设计中得到应用,为组合结构跨海桥梁的推广应用提供了有效的技术支撑。2)研发了适用于跨海多塔斜拉桥的新型双钢板-混凝土组合桥塔,从界面连接和结构整体受力性能两个维度开展研究。结果表明,其在开孔板连接件的作用下可以实现钢与混凝土的协同工作,与纯钢结构和混凝土结构桥塔相比有更高的承载能力、刚度和延性。同时钢板可兼作混凝土模板,提高施工效率,混凝土对钢壳的约束作用也解决了纯钢结构易局部失稳的问题。新型组合桥塔已在南京长江五桥工程中得到应用,刚度、承载力等关键性能指标的显著优势有助于新型组合结构桥塔在未来跨海多塔斜拉桥工程中得到进一步的推广与应用。3)提出了适用于海底沉管隧道的隔舱式双钢板-混凝土组合结构,揭示了其抗弯、抗剪和型钢连接件性能,提出了相应的设计方法。结果表明,相对于传统钢筋混凝土结构,组合结构尺寸小,承载能力强,抗震适应性好。双钢板既可作为混凝土模板,也可起到受力与防水的多重作用。除此以外,该结构施工便捷,尺寸不受加工设备限制,预制厂地要求低。该成果已在深中通道沉管隧道段得到应用,是未来跨海隧道的重要发展方向。4)研发了海上超大型钢-混凝土组合结构漂浮平台,将其应用于海上超大型浮式平台的建设,基于水弹性响应及结构强度分析,对大型钢-混凝土组合箱式浮体平台进行了案例设计和分析。结果表明,其可在提高结构防火、抗爆、抗冲击性能的基础上,增强构件的稳定性及耐久性,显著减小结构用钢量,同时组合浮式平台不用设置加劲肋,设计和施工便捷,维护成本低,具有良好的发展前景。研究与实践表明,组合结构由于其灵活多样的结构形式,即使面对海洋工程复杂苛刻的荷载环境条件和使用功能需求,也能发挥其性能优势,解决工程难题。本文所提出的新型组合结构体系具有较为显著的性能优势,取得了令人满意的综合经济效益,为海洋工程建设提供了崭新的思路和选择,有力地推动了组合结构在海洋工程中的应用。目前,组合结构在海洋工程中的应用仍处于起步阶段,尚需在复杂荷载响应分析、高性能新材料应用、结构形式多样性和适用性等方面进一步开展深入研究。

摘要：跨座式单轨PC轨道梁一般常用跨度不超过30 m,当跨度在35~50 m之间可采用简支钢-混结合梁。随着城市地面道路的发展以及对地上高架轨道交通线路景观要求的提高,对单轨跨越能力的要求也在逐步提高,需要研究一种跨越能力大、噪声振动小、防滑能力强、梁轨合一的桥梁结构形式。为此对大跨度连续钢-混结合轨道梁受力情况进行深入分析。相较于简支梁,由于受力形式的改变,连续钢-混结合梁中支点附近负弯矩区混凝土的抗裂性能成为研究的关键。通过采用抗拔不抗剪的连接件、顶落梁与混凝土浇筑顺序结合、剪力连接件布置的优化等技术措施,可有效降低负弯矩区混凝土受拉力的峰值。

摘要：为改善连续组合梁在负弯矩区的受力性能和抗裂性能,构造了组合与叠合双重作用梁截面,其中叠合作用采用抗拔不抗剪连接技术。根据组合与叠合梁的工作原理,给出了负弯矩区组合与叠合梁抗拔不抗剪连接件的设计方法。假设上、下层梁竖向变形一致,导出了混凝土顶板未开裂和正常使用两个阶段组合与叠合梁自振频率的计算公式。通过算例分析得出:在负弯矩区段,叠合所需抗拔连接件的个数远少于组合抗剪连接件的个数;叠合界面粘结力未破坏时与组合梁完全等效;粘结力失效后,刚度下降,自振频率下降幅度较大;混凝土顶板开裂后,刚度变化很小,自振频率下降甚微。