UHPC-混凝土-钢组合板节点抗弯性能试验研究和理论分析

摘要

超高性能混凝土(UHPC)-混凝土-钢组合板凭借其卓越的物理力学性能成为解决装配式地下结构严峻耐久性问题的理想构件形式．然而，由于其材料特性、结构形式和施工工艺与传统钢筋混凝土构件存在较大差异，现有的构件拼装节点难以直接应用于这种新型组合板．为此，本文在已有节点形式的基础上开发了平接和榫接两种新型UHPC-混凝土-钢组合板连接节点，通过节点受弯试验测试了节点在弯矩作用下的整体工作性能和破坏模式；结合数值分析方法，探究了关键设计参数对节点抗弯性能影响规律及其作用机制；最后，根据试验和数值分析结果提出了节点抗弯刚度和抗弯承载力计算方法．研究结果表明：节点的抗弯承载力由受拉区连接螺栓强度控制，其典型破坏模式为连接螺栓受拉断裂；新型连接节点的抗弯承载力与变形能力的匹配度较好，正常使用阶段具有足够的变形控制能力，峰值弯矩作用下节点的接缝张开量小于2 mm；增大连接螺栓预紧力可提高节点的早期抗弯刚度，但对节点承载能力影响有限；适度施加轴向压力可在提高节点早期抗弯刚度的同时提升节点抗弯承载力；所提出的节点抗弯刚度和承载力计算方法具有较好适用性，可供实际工程设计参考．

关键词

超高性能混凝土 / 组合板 / 连接节点 / 抗弯性能 / 预紧力 / 轴向压力