新型可拆卸开孔钢管连接件抗剪性能

来源：中国血液净化杂志2018年第12期北京时间：

作者：贺君, VASDRAVELLIS George, 王思豪, 刘玉擎, 李传习

单位：1. 长沙理工大学 土木工程学院, 湖南 长沙 410114;2. 赫瑞-瓦特大学 基础设施与环境研究所, 爱丁堡 EH14 4AS;3. 同济大学 桥梁工程系, 上海 200092

摘要：为适用预制钢-混凝土组合桥梁快速装配化施工需求，提出一种新型可拆卸的开孔钢管连接件。通过设计不同钢管壁厚、开孔板条宽度与高度等参数的开孔方钢管连接构造试件，开展水平推出试验，研究其抗剪承载力、抗剪刚度、剪切破坏模式及相对滑移特征。考虑钢材理想弹塑性、混凝土塑性模型及钢-混凝土界面非线性接触，建立可拆卸连接件抗剪分析的高效精细有限元模型，并通过试验结果验证。采用验证的有限元模型，进行与方钢管具有相同用钢量、板厚、开孔形式的圆钢管连接件抗剪性能对比分析。研究结果表明：可拆卸钢管连接件不仅具有开孔板连接件相当的抗剪承载力，而且比焊钉连接件具有更好的延性；增加钢管壁厚能有效提高其抗剪刚度与强度，改变底部开孔形状对连接件的抗剪刚度影响较小，但对强度影响较大；圆管与方管连接件具有相当的剪切屈服强度，但方管连接件的极限抗剪强度更高，而圆管连接件的延性更好；塑性理论推导可拆卸连接件剪切屈服强度计算结果同试验、有限元结果吻合良好，证明该计算式准确、有效；建议荷载作用下，混凝土板不发生开裂和压溃，可拆卸连接件可屈服进入塑性状态，实现混凝土板、钢梁易更换、修复或重复利用。

关键词：桥梁工程,可拆卸连接件,推出试验,抗剪性能

基金资助：欧盟“玛丽·居里”学者计划项目（REUSE-793787）；国家自然科学基金项目（51308070）；国家重点基础研究发展计划（“九七三”计划）项目（2015CB057702）；长沙理工大学土木工程优势特色重点学科创新性项目（18ZDXK06）