摘要：为提高开孔板连接件(pbl)的抗剪性能,提出了带柔性套筒的复合型pbl连接件,并对其抗剪性能进行试验研究,建立复合型pbl承载力计算方法。基于贯穿钢筋弯拉受力模型,推导其抗剪作用表达式,得到pbl孔内应力扩散角对贯穿钢筋抗剪作用的影响规律。设计制作8个pbl推出试件并进行破坏试验,探究柔性套筒壁厚对复合型pbl抗剪刚度、承载能力、延性、破坏模式及孔内钢筋混凝土榫传力机制的影响。研究结果表明:极限状态下,复合型pbl的贯穿钢筋弯拉变形较大,荷载-滑移曲线呈现明显的强化特征,且连接件延性得到显著改善;与无柔性套筒的常规pbl比较,贯穿钢筋周围包裹2 mm壁厚套筒的复合型pbl极限承载力和相应滑移分别提高了40.0%和42.6%;继续增大柔性套筒壁厚,由于孔内混凝土榫的有效剪切面积削弱,且两侧混凝土对贯穿钢筋的局部支撑作用减小,连接件承载力有所降低,但延性得到持续改善。将试验结果与已有常规pbl承载力计算公式进行对比分析表明,以钢筋混凝土榫剪切变形为主的常规pbl承载力计算公式对复合型pbl抗剪承载力计算误差较大,相关公式计算值均小于试验实测值。结合复合型pbl传力机理,给出了考虑混凝土榫剪切作用、贯穿钢筋作用和混凝土板局部支撑作用的pbl承载力计算公式。与试验结果对比发现,所提承载力公式计算值与试验结果吻合良好,可用于复合型pbl抗剪承载力的确定。

摘要：将正交异性钢桥面板的纵肋开孔并上置作为剪力连接件(pbl剪力键,pbl为德语Perfobond Leiste的缩写,意同英文的Perfobond rib或Perfobond strip),使钢板和UHPC(Ultra-High Performance Concrete,超高性能混凝土)形成组合桥面结构,具有解决传统正交异性钢桥面板易疲劳开裂和铺装层易损坏的问题的潜力。为了研究该组合结构的抗弯性能,基于某实桥其钢板-UHPC组合桥面板的设计,进行足尺条带模型正弯矩加载试验,得到其荷载-挠度关系,裂缝发展和分布情况、钢板和UHPC的荷载-应变关系以及底钢板与UHPC界面的相对滑移情况等。静载试验结果表明:横截面变形基本符合平截面假定,pbl剪力连接件能保证底钢板与UHPC层的协同受力,同时,该结构具有良好的延性。基于试验结果,采用3种不同的方式模拟钢板和UHPC的界面行为,建立了Abaqus有限元模型。对比发现,采用“面-面接触(无摩擦)”方式模拟UHPC和钢板的接触行为的有限元模型其计算结果与试验值吻合更好。利用该模型进一步进行参数分析,探究UHPC层厚度、底钢板厚度、顶层和底层纵向钢筋的直径,开孔板孔距等因素对构件抗弯性能的影响。计算结果表明,UHPC层厚度、底钢板厚度是影响钢板-UHPC组合板抗弯性能的关键因素。

摘要：深圳茅洲河碧道燕罗人行桥主跨108 m,桥宽11.5 m,矢跨比1/11.74,采用双层桥面布置,拱顶处互通。桥梁设计采用下穿式斜拉-拱桥组合结构体系,降低了拱脚水平力,提高了主拱刚度。拱肋采用分离式钢箱截面,截面高1.2 m,高跨比1/90,拱脚采用pbl剪力键与混凝土拱座连接。主梁采用1.2 m高焊接工字钢梁,拱梁之间采用钢管立柱连接。桥塔采用现浇变截面混凝土斜塔,塔高13.04 m,倾角37.06°,塔顶3.75 m为锚索区,采用混凝土外套钢帽的构造。拉索采用镀锌钢丝拉索体系,主索及背索上端交叉锚固于混凝土桥塔上,主索下穿拱肋段采用“钢管内置定位器”构造,背索下端通过锚拉板锚固于背索承台上。基础采用Φ150 cm钻孔灌注桩。为控制人致振动加速度,在跨中和四分点处设置TMD,达到了良好的人行舒适度。

摘要：为了解混合梁斜拉桥中主梁钢-混结合段的力学行为,按照相似原则设计了厦门马新大桥主梁钢-混凝土结合段的缩尺试验模型,对试验模型分别按照设计荷载和1.7倍设计荷载进行加载,测试试验模型的控制断面和主要构件的应力、变形随加载历程的变化,并结合数值分析对钢-混结合段的传力机理进行研究.研究结果表明:结合段钢结构、混凝土结构及pbl键贯穿钢筋的应力水平较低,结合段具有较强的安全储备;钢箱与混凝土之间相对滑移量较小,钢箱与混凝土之间共同受力工作性能良好,钢结构荷载被比较顺畅地传递到混凝土结构;钢-混结合段传力构件荷载分配合理,设置pbl剪力键的有格室后承压板构造是一种合理的钢-混结合段结构形式.

摘要：为了解空间刚架结构钢-混结合段的疲劳性能,按照几何、物理及边界相似准则设计了1∶2的大比例试验模型,进行了设计寿命期内疲劳加载,测试了疲劳加载过程中钢-混结合段结构主要构件以及焊缝、剪力键的应力及变形情况。试验结果显示:空间刚架结构钢-混结合段在疲劳荷载作用过程中的应力水平较低,应力分布基本无变化,钢与混凝土相对滑移量很小;疲劳荷载作用后钢结构、混凝土结构无表观裂纹,超声波探伤结果表明疲劳荷载作用后钢结构焊缝无超标缺陷;结合段顶部钢与混凝土之间的界面粘结被破坏,但由于剪力键的作用,钢与混凝土的最大相对滑移量为0.036mm;该空间刚架结构钢-混结合段具有良好的疲劳性能。最后从疲劳性能的角度对钢-混结合段的合理构造设计进行了讨论。

摘要：为研究斜拉桥桥塔钢-混结合段的力学行为与传力机理,设计某组合斜拉桥的桥塔钢-混结合段的1∶3缩尺试验模型,对其进行正常使用极限状态与承载能力极限状态的加载试验;测试试验模型的控制断面和主要构件的应力、变形情况;结合非线性有限元分析,研究钢-混结合段的传力机理。试验得到如下结论:钢-混结合段构件的应力分布均匀顺畅,应力水平较低;钢结构与混凝土之间相对滑移量较小,二者能协同受力;采用非线性弹簧单元能近似模拟钢-混结合段中pbl剪力键的受力行为,数值分析结果具有良好的工程精度;pbl剪力键分担60%以上的荷载,在钢-混结合段设计中,可以将其作为主要传力构件。

摘要：首次提出钢锚板式钢-混组合新型索塔锚固体系,并成功应用于青岛海湾大桥红岛航道桥。采用精细化弹塑性有限元数值分析方法对钢锚板式钢-混组合索塔锚固体系在对称索力作用下力的传递机理进行了研究,分析了对称索力作用下力的传递途径与各构件所承担水平力和竖向力的大小,同时分析了不同位置pbl剪力键传递水平力和竖向力大小的变化规律。结果表明:斜拉索水平分力的85%由钢锚板承担,15%的水平分力通过pbl剪力键和钢-混凝土间的摩擦力传递给混凝土塔柱;斜拉索竖向分力通过横隔板、底座、pbl剪力键以及钢-混凝土间的摩擦力传递给混凝土塔柱,其中上横隔板传递44%的竖向力,下横隔板传递15%的竖向力,底座传递38%的竖向力,pbl剪力键传递2.2%的竖向力,钢-混凝土间摩擦传递0.8%的竖向力。

摘要：采用12个pbl和3个PZ型剪力连接件试件,通过一套自主设计的单调加载装置,进行极限抗拉拔承载力、相对位移、剪力键应变和破坏模式的测试试验,比较了开孔大小、埋置深度以及剪力键类型对试件极限抗拉拔承载力、初始开裂荷载和破坏模式的影响;并根据试验结果拟合了pbl剪力键极限抗拉拔承载力的计算公式。研究结果表明:加大孔径能直接提高pbl剪力键的极限抗拉拔承载力,当孔径由0 mm增长到30 mm,极限抗拉拔承载力增长率最大可达34.5%;埋置深度的增加较孔径能更显著地提升剪力键的极限抗拉拔承载力,当埋深由110mm增长至225 mm,pbl和PZ型剪力连接件对应的极限抗拉拔承载力的增长率可分别达到224%和165%;PZ型剪力连接件较相同埋深的pbl剪力键有更大的极限抗拉拔承载力,同时由于其良好的疲劳性能,不同几何尺寸和构造的PZ型剪力连接件力学性能的研究工作有待进一步开展。

摘要：城市人行桥与公路、铁路桥梁相比更加重视景观效果,造型新颖的人行桥在方案比选中往往更具竞争力。南京幸福河人行桥设计采用独塔无背索曲线钢管梁斜拉桥新颖桥型,主梁采用大直径圆钢管,并与桥台固结形成整体式桥台,梁端及塔底的钢-混结合段采用pbl剪力键,并设计拉索张拉的装置及施工方法。采用MIDAS CIVIL软件建立全桥有限元模型并进行静动力分析。结果表明,桥梁结构设计合理,验算结果满足规范要求。

摘要：重庆石板坡公路长江大桥采用填充混凝土后板式钢—混凝土接头。在轴力、弯矩和剪力的作用下,钢—混凝土接头处将产生轴向压应力、拉应力和剪应力。压应力由承压板及pbl剪力键共同传递,拉应力、剪应力主要由pbl剪力键传递。计算得到钢—混凝土接头的最不利荷载组合内力。在钢—混凝土接头附近截取18m长的1个梁段,将混凝土与贯穿钢筋进行耦合、贯穿钢筋与pbl板进行耦合,采用实体单元、板单元和梁单元,建立钢—混凝土接头有限元模型,利用有限元软件ANSYS进行仿真分析,得到钢—混凝土接头各部分的应力分布。结果表明:结构各构件在设计荷载下并未出现超出材料强度的应力峰值;剪力主要靠腹板上的pbl剪力键传递;有效的预应力体系是钢—混凝土接头可靠性的根本保证。