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某轻骨料混凝土试件的栓钉推出试验研究.pdf
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1、6 2 世界 桥 梁 2 0 1 4, 4 2 ( 2 ) 某轻骨料混凝土试件 的栓钉推 出试 验研究 李献 光 , 刘迎倩 。 徐 海鹰 ( 1 恩施 J , i1 交通 基本 建设 质量 监督 站 , 湖北 恩 施 4 4 5 0 0 0 ; 2 中铁 大桥 局集 团桥科 院有 限公 司, 湖北 武 汉 4 3 0 0 3 4 ) 摘 要 : 为研究钢 一轻骨料混凝土 中栓钉 的静 性能 , 针对某轻 骨料混凝 土设 计 的 6种试 件进行静 力推 出试 验 , 对轻骨 料混 凝 土试 件的静 力试验结果进行 了归纳和分析 , 并就钢筋布 置形式 和试验 方法对 试件静 力性能 的影响 进
2、行 了讨 论 。试验 研究 结果表明 , 轻 骨料混凝 土推 n试件的设计 承载力满足 E u r o c o d e 4 设 计规范的要求 ; 试件 的布筋形 式对推 出试验结果 有较大影 响 , 增加栓钼 附近混凝土受压 区的钢筋 布置 , 有利于提 高栓钉 连接件 的承载 能力 ; 不 同布 筋形式 的试件在 推 出试验过程 中 的 荷载滑移规律有一定差别 , 但 最大抗剪承载力下的滑移量差别不 明显。 关 键 词 :轻 骨料 混 凝 土 ; 栓 钉 ; 推 出试 验 ; 静 力性 能 ; 设 计 承 载 力 ; 试验 研 究 中图分类号 :U4 4 6 文献标志码 : A 文章编号 :
3、 1 6 7 1 7 7 6 7 ( 2 0 l 4 ) 0 2 0 0 6 2 0 4 1 前 言 钢 一混凝 土 组合 梁 比钢梁 和混凝 土梁 具 有多方 面 的优越 性 , 在 桥梁 上 得 到 了越 来越 多 的应 用 , 轻 骨料 混凝 土 由于其 密度 小 、 重量 轻 , 若采 用 其制 作 钢 一混凝 土组 合梁 , 则更 能发 挥组 合梁 的优 越性 。 钢 一混 凝 土组合 梁 多采用 栓钉 作为 钢梁 与混 凝土 梁 间的连 接件 , 轻骨 料混 凝土 I 栓 钉连 接 的静力 性能 , 对 于轻 骨料 混凝 土组 合梁 的设 计参 数取 值及 力学性 能 非常 重要
4、。 柃 钉 在 钢 一混 凝 土 组 合梁 中 的受 力较 为 复 杂 , 难 以通 过 力学 分 析 方 法 来 确 定 其 承 载 力 和力 学 行 为 , 一 般借 助 试验 的手段 , 根 据试验 结果 得 其力 学 性 能 和承 载力 经验 公式 。 目前 获 得栓 钉 受 力性 能 的方 法 主要 有 梁 式 试验 和推 出试 验 2种 J , 国 内 外组 合梁 规范 中栓 钉承 载 力计算公 式 均是 根据 推 试验 的结 果 得 的 。在 某 桥 轻 , 田 料 混 凝 土 组 合 梁研 究项 目中 , 通 过设 计多 组形 式 的试件 , 对轻 骨料 混凝 土 f 1 栓
5、钉连 接 件 的静 力 性 能 进 行 了试 验 研 究 , 并研 究 了不 同布筋 形 式对试 验结 果 的影 响 。 2试件 设计 推 试件 的钢结 构为 Q3 4 5 q D钢板 焊接 成 的 H 形结构 , 每个 试件 上焊 接 4个 MI 1 5 A l 的 4 2 2 m m 1 5 O mm 栓钉 , 混 凝土 为 轻骨 料 陶 粒 混凝 土 , 钢 筋 为 4 2 o mm 的 HRB 3 3 5热 轧 带 肋 钢 筋 , 保 护 层 厚 2 5 mm。为研 究 不 同 布 筋 形 式 对 推 出试 验 结 果 的 影 响 , 共 设计 了 6种 不 同形 式 的试件 , 包
6、括基 本形 式试 件 ( 见 图 1 ) 、 素混 凝 土 试 件 和另 外 4种 不 同 布筋 形 式 的试 件 。其 中不 同布 筋形 式试 件 除改变横 向钢筋 或横 向钢 筋 N5 2和 N5 3布 置位 置 , 其余 都 与基 本形 式 一致 , 4种试件 形式 分别 如 下 。 ( 1 )所 有横 向钢 筋 水 平 地 靠 向钢 板 一 侧 , 使 得 钢板 侧 混凝 土保 护层厚 度 为零 ( 简称 类 开 IJ 1 ) 。 ( 2 )所 有横 向钢 筋 水 平 地 远 离 钢 板 一 侧 , 使 得 混 凝土 侧 向表面 保护 层厚 度为零 ( 简 称类 型 2 ) 。 ( 3
7、 )横 向钢筋 N5 2移 到 栓钉 下 侧 , 与 横 向钢 筋 N 5 3一起 紧靠 栓钉 下 面布 置 ( 简 称类 型 3 ) 。 ( 4 )横 向钢筋 N5 2移 到 栓钉 上 侧 , 与 横 向钢 筋 N5 3 一 起 紧靠栓 钉上 面布 置 ( 简称类 型 4 ) 。 轻骨 料为 9 0 0级 碎 石形 膨 胀 页 岩 型 陶 粒 , 主要 粒径 为 5 2 0 mm; 轻 骨 料 陶粒 材 料 性 能 如 表 1所 示。轻骨料陶粒混凝土在标准养护条件下 的 3 , 7 , 1 4 , 2 8 d立方体抗压强度分别为 5 0 3 , 5 7 2 , 6 2 9 , 6 8 5 M
8、P a , 7 d 、 2 8 d弹性 模 量 分 别 为 3 2 1 G P a 、 3 6 8( Pa 表 1 轻 骨 料 陶粒 材 料 性 能 收稿 日期 : 2 O l 4 0 1 0 6 作者简 介: 李献光 ( 1 9 7 8 ) , 男 , 1 程师 , 2 0 0 2年 毕业于长安大学公路 与城 市道路工程专业 , _ 【= 学学士 ( E ma i l : g u a n g x i a n l i 1 6 3 c o rn) 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 6 4 世 界 桥
9、 梁 2 01 4, 4 2 ( 2 ) 混凝 土试 件 的抗 剪 承载 力 最 低 , 类 型 4试 件 的 承 载 力次低 , 类型 3试件的承载力最高 。 ( 3 )基本 形式 、 类 型 1和 类 型 2三 者 的承 载 力 差 异 不大 , 表 明在 一定 范 围 内改 变横 向 钢筋 在 栓 钉 高度 方 向的位 置 , 对试 件 的承 载力 影 响不大 。 表 2 陶 粒 混 凝 土 的 栓 钉 推 出试 验 承 载 力 按 照 E u r o c o d e 4规 范规 定 , 试 验 前 需 进 行 2 5 次预循 环 加载 , 为 了研 究 预 循 环 加 载对 试 验 结
10、 果 的 影响 , 本 次试验 还针 对 2组 相 同形 式 的试 件 分 别 进 行 预加 载循 环 和不 预加 载循 环试验 , 结 果表 明 , 不 进 行预 加载 循环试 验 的试件 承 载力 比预循 环加 载 的试 件约 大 7 。 本 次试验 结果 表 明设计 的轻 骨料 混凝 土试 件 的 承载 能力 能够 满 足 Eu r o c o d e 4规范 的要 求 。 4 2 荷 载 滑移 曲线 典 型 的试 件 荷载 滑 移 曲线如 图 4所示 。由图 4可 知各 种形 式试 件 的滑移 量 及 滑移 曲线 具 有 以下 特 点 。 ( 1 )由于 采取 了预 循环 , 加 载前
11、 期 , 试 件 基本 处 于弹性 阶 段 , 相 对 滑 移 量 与 荷 载 基 本 呈 线 性 关 系 。 当荷 载增 加到 一定 程度 , 约 在极 限荷 载的 1 2时 , 荷 载 滑移 曲线 出现 明显 的 拐点 , 滑 移量 随着 荷 载 的 增 加 而增 加 , 达 到栓 钉极 限 承载力 后 , 试 件受 力 逐渐 减小 , 而 滑移仍 然 急剧增 大 , 直至试 件 破坏 。 ( 2 )各 试 件 在 1 3最 大 抗 剪 承 载 力下 , 滑 移量 基本 在 0 1 mm 以 内 ; 在设 计 荷载 下 的变形 约 为0 8 mm; 在 最大 抗剪 承 载力 下 , 滑 移
12、 量 基 本 都 在 8 mm 以 内。 ( 3 )由基本 形 式 、 类 型 1 、 类 型 2和类 型 3试 件 的配筋 率 相 同但 钢 筋布 置形 式不 同的试 件滑 移量 测 试 结果 可 知 , 荷 载 滑移 规律 有一定 的差别 , 但最 大 抗 剪 承载力 下 的滑移 量差 别不 明显 , 因此 , 认 为这 几 种布筋 形 式对栓 钉 最大抗 剪 承载 力下 的滑移 量 影响 不大 , 最 大抗 剪 承载 力 下 滑 移 量基 本都 在 7 mm 左 右 , 约为 栓钉 直径 的 1 3 。 ( 4 )素 混凝 土试件 及类 型 4试 件 的 承载 力 明显 较其它布筋形式低
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- 骨料 混凝土 推出 试验 研究
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