[科学研究]基于PBL-栓钉组合剪力键的钢-UHPC组合桁式拱桥节点拉拔性能研究

基于 PBL -栓钉组合剪力键的钢- UHPC 组合桁式拱桥节点拉拔性能研究

邵旭东 ^{1 ， 2} ，陈玉宝 ^{1 ， 2} ，何  广 ^{1 ， 2} ，赵旭东 ^{1 ， 2}

（ 1. 湖南大学土木工程学院，湖南 长沙 410082 ； 2. 湖南大学风工程与桥梁工程 湖南省重点实验室，湖南 长沙 410082 ）

摘   要：为研究概念设计的 1 000 m 钢- UHPC 组合桁式拱桥新结构中拱肋-腹杆节点构造形式、 UHPC 强度对节点拉拔性能的影响，及新型 PBL -栓钉组合剪力键应用于拱肋-腹杆节点的有效性，设计制作缩尺比为 1 ∶ 5 的 4 种采用不同剪力键形式（ 1 对 PBL 剪力键 +2 排栓钉、 2 对 PBL 剪力键 +3 排栓钉、 2 对 PBL 剪力键、 3 排栓钉）的拱肋-腹杆节点模型进行拉拔试验，并进行缩尺、足尺模型有限元分析。试验和缩尺有限元分析结果表明：采用 PBL -栓钉组合剪力键、仅采用 PBL 剪力键、仅采用栓钉的拉拔试件的破坏模式分别为 UHPC 拱肋剪切破坏、锚固区 UHPC 拔出、栓钉拉断；采用 PBL -栓钉组合剪力键的试件最大安全系数为 2.43 ，满足设计要求。根据足尺有限元模型结果，采用 PBL -栓钉组合剪力键的拱肋-腹杆节点总用钢量少，拉拔性能好，设计合理； UHPC 的抗压强度对节点的拉拔性能影响不大；适当提高 UHPC 的抗拉强度可提高节点的拉拔极限承载力。来源：桥梁建设杂志