钢-UHPC组合梁栓钉的群钉效应研究

摘要

建立考虑焊缝的钢-UHPC组合梁推出试件精细化有限元模型，在验证模型准确性与有效性的基础上，通过变化模型中栓钉数量及间距，分析群钉效应对钢-UHPC组合梁中栓钉抗剪性能的影响。结果表明，栓钉间距在250 mm以内时，不同位置栓钉皆受到群钉效应的影响；栓钉间距d与栓钉直径r之比d/r≥7.69时，弹性阶段栓钉截面剪力与有效抗剪高度由加载端栓钉S-1向UHPC板底部栓钉S-6逐渐增大，传力不均匀系数呈上升的抛物线形式，栓钉S-1、S-6的剪力极值分别为单钉的5.83%～16.53%、71.92%;d/r≥7.69时，塑性阶段栓钉截面剪力与有效抗剪高度基本稳定，传力不均匀系数呈直线形式，栓钉S-1、S-6的剪力极值分别为单钉的88.66%、86.88%;d/r<7.69时，栓钉S-1几乎不参与结构抗剪，弹性阶段、塑性阶段的剪力分别为单钉的5.83%、20.00%,有效抗剪高度分别为5 mm、7 mm,传力不均匀系数降至0.57,栓钉间UHPC板出现贯穿性损伤。

关键词

桥梁 / 钢-UHPC组合结构 / 栓钉 / 群钉效应 / 不均匀系数 / 抗剪承载力 / 有效高度