【摘 要】
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随着新材料产业的快速发展,轻骨料混凝土开始在工程建设中得到广泛关注与应用,其中对轻骨料混凝土组合结构的研究也在不断开展。保证组合结构能够正常工作的关键部位是钢梁与混凝土板之间的剪力连接件,且应用最为广泛的是栓钉连接件。现阶段,对于轻骨料混凝土栓钉连接件的研究较少,本文通过有限元数值模拟的方法对轻骨料混凝土栓钉连接件的力学性能进行分析,给出结合梁抗剪连接件的设计建议。主要内容与结论如下:(1)论述了
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随着新材料产业的快速发展,轻骨料混凝土开始在工程建设中得到广泛关注与应用,其中对轻骨料混凝土组合结构的研究也在不断开展。保证组合结构能够正常工作的关键部位是钢梁与混凝土板之间的剪力连接件,且应用最为广泛的是栓钉连接件。现阶段,对于轻骨料混凝土栓钉连接件的研究较少,本文通过有限元数值模拟的方法对轻骨料混凝土栓钉连接件的力学性能进行分析,给出结合梁抗剪连接件的设计建议。主要内容与结论如下:(1)论述了普通混凝土栓钉抗剪连接件的基本理论,在对比分析的基础上,结合轻骨料混凝土栓钉连接件的研究成果,初步确定了轻骨料混凝土栓钉连接件的力学性能以及栓钉连接件抗剪承载力的主要影响因素。(2)选取塑性损伤模型作为有限元数值模拟的本构模型,在混凝土本构关系的基础上确定了轻骨料混凝土的塑性损伤模型转化参数。通过类比的方法提出轻骨料混凝土的塑性损伤因子计算公式,并采用ABAQUS模拟不同强度的轻骨料混凝土单轴受压试验的方法验证合理性。(3)利用ABAQUS软件建立41个有限元推出试验模型,分析了不同影响参数对轻骨料混凝土栓钉抗剪性能的影响,其中栓钉直径与强度、混凝土强度对栓钉连接件抗剪承载力的影响较为明显。并对有限元计算结果进行拟合回归,给出栓钉连接件抗剪承载力计算表达式。(4)与相同参数下的普通混凝土栓钉连接件相比,轻骨料凝土栓钉连接件进入到弹塑性工作阶段的时间较早,极限滑移量稍大,延性较好,栓钉抗剪承载力比普通混凝土约低11%左右。(5)给出了轻骨料混凝土栓钉连接件抗剪刚度的计算方法,建立有限元模型模分析了栓钉有效受力高度的主要影响因素。
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