钢-UHPC (CA)组合结构中PBL连接件抗剪性能试验

来源：中国血液净化杂志2025年第12期北京时间：

作者：郑玉龙, 黄璨, 戚家南, 胡玉庆, 王景全

单位：1. 江苏大学 土木工程与力学学院, 江苏 镇江 212013;2. 东南大学 土木工程学院, 江苏 南京 211189;3. 安徽建筑大学 土木工程学院, 安徽 合肥 230601"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (52108147， 52341802， 52378136)

摘要：为探究粗骨料超高性能混凝土(CA-UHPC)薄板中PBL剪力连接件的力学性能，基于推出试验结果与分析，探讨了有无贯穿钢筋、开孔钢板厚度、孔径大小、混凝土强度及连接件形式等因素的影响规律与机理。分析结果表明：无贯穿钢筋试件中由于混凝土榫需单独承受相对滑移作用，因而伴随竖向裂缝的迅速发展，发生剪切破坏，无法发挥其优异的抗压性能；相比有贯穿钢筋试件，抗剪承载力及刚度分别下降了34.5%及28.8%，表现为脆性破坏形式。通过面积及刚度的等效替换理论，表明可使用贯穿钢筋的等效混凝土榫面积来表征其抗剪贡献。由于采用了长度为13、20 mm的钢纤维，开孔钢板板厚由12 mm增加至20 mm时，混凝土榫下方抗剪界面上纤维分布根数减少了52.9%，削弱了其对于抗剪的销栓抵抗作用，从而使抗剪承载力下降了17.2%。由于混凝土榫的承载体积及强度的提升，开孔钢板孔径从40 mm增加至50 mm，以及CA-UHPC的抗压强度从146 MPa提升至163 MPa时，抗剪承载力分别提升了32.8%及62.2%，两者为承载力及刚度的主要贡献因素。同时，与普通UHPC相比，粗骨料的加入促使CA-UHPC混凝土榫的抗压承载力及刚度有所提升，从而使PBL连接件具有更优的抗剪承载性能。该研究对于PBL连接件在粗骨料超高性能混凝土领域的性能设计及工程应用提供了一定的数据及理论支持。

关键词：桥梁工程,粗骨料超高性能混凝土,抗剪性能,组合结构,开孔钢板连接件

基金资助：国家自然科学基金项目(52108147，52341802，52378136)