PBL剪力键.pdf

第31卷，第3期 中 国 铁 道 科 学 V01．3iNo．3 20 l CHINARAILWAY 0年5月 SCIENCE May，2010 文章编号：lOOl-4632(2010)03—0015—07 PBL剪力键静载力学性能推出试验研究 肖 林，李小珍，卫星 (两南交通大学土木工程学院，四川成都610031) 摘要：通过7组21个PBI。剪力键(开孔钢板连接件)试件的推fl{试验，研究PBL剪力键的弹性承载力、 极限承载力、滑移龋及延性系数等静载力学性能。运用推出试验的非线性有限元仿真分析，研究PBL剪力键的 传力和破坏过程。结果表明：PBL剪力键的极限承载力高，延性系数大；按照荷载一滑移曲线及内部应力状态， PBL剪力键的破坏过程可分为线性阶段、弹性阶段及塑性阶段；弹性阶段之前承载力主要由孔洞内混凝土提供， 弹性阶段之后承载力主要由贯穿钢筋提供。由于PBL剪力键的力学性能指标尚无明确的定义和标准化的推出试 验方法，使得各试验者得到的PBI。剪力键承载力回归公式没有普适性。为使PBI。键得到更广泛的应用，应尽快 规范PBI。键推出试验方法。 关键词：PBL剪力键；推fl{试验；静载力学性能；破坏机理；钢混组合结构 中图分类号：TU398文献标识码：A 钢混组合结构是在钢结构与钢筋混凝土结构基 排PBI。键，每排2个；其余试件设置1排PBL 础上发展起来的1种新型结构。为了使钢与混凝土 键，每排2个。试件采用C50混凝土，普通钢筋 2种不同的材料能协同工作，需要在两者之间设置 和贯通钢筋采用HRB335级钢筋，钢板采用 剪力键。随着组合结构的应用日趋广泛，对剪力键 Q345q。 的研究也愈加受到重视。 表1各组试件构造参数 目前工程实践中使用最多的剪力键是栓钉，但 最有应用前景的剪力键是开孔钢板连接件，即 PBL键。PBI，键是1种刚性剪力连接件，通过钢 板孔洞中的混凝土榫和贯通钢筋的协同作用传递剪 力。与栓钉相比，具有抗剪刚度高，承载力大，延 性好等优点[1矗]。目前测试剪力键抗剪性能的试验 方法主要有推出试验和梁式试验。推出试验由于制 作简单、受力明确，成为许多国家相关规范推荐使 用的方法。国内外虽然对PBI。键做了一些研究， 单排PBL键试件构造如图1所示，图中的相 但对于确定PBL键力学性能的推出试验，目前并 对变形钢筋与钢板焊接，与混凝土脱离，用来测量 没有统一的试验方法。 本文通过推出试验和非线性有限元分析方法， 进行PBL键的承载力和破坏机理研究。 1承载力推出试验 (a)侧视图 (b)正视图 本文推出试验试件分为7组，每组3个，试件 图1 PBI．键推出试验的试件构造(单排) 参数见表1。其中，SBl6-T和SB20一T试件设置3 收稿日期：2009—07—30；修订日期：2010-03—09 1) 基金项目：国家自然科学基金资助项日；铁道部科技研究开发计划项目(2008G031—1 作者简介：肖林(1982一)，男，湖北天门人。博_{：研究生。 万方数据 16 中国铁道科学 第31卷 钢板相对于混凝土的变形量。 各试件的最大弹性滑移量在0．2～0．4mm之间， 测试内容包括荷载、滑移虽和贯通钢筋应力。 且与试件构造无明显联系，这是因为弹性阶段的滑 荷载町以直接从压力机仪表盘读到；滑移量通过测