钢夹板-螺栓连接胶合木连续梁受力性能试验研究

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针对胶合木桥梁跨越能力受限与普遍存在的变形过大等问题,将钢夹板—螺栓连接件引入于胶合木梁的接长,提出了由胶合木梁与钢夹板—螺栓连接件组合形成的钢夹板—螺栓连接胶合木连续梁结构,从而降低跨中挠度与弯距、提升桥梁的承载能力与正常使用性能、实现胶合木桥梁在跨度层面上的突破等,以期为胶合木连续梁结构的工程应用奠定基础。本文在现有研究的基础之上,设计了跨高比均为18的4种(梁高分别为78mm、106mm、119mm与133mm)24组共72根试验梁,其中每种试验梁均包括4组不同螺栓间距的钢夹板一螺栓连接胶合木连续梁、1组纯胶合木连续梁与1组纯胶合木简支梁,且对各组试验梁进行了跨中集中荷载试验。同时,基于胶合木材料的正交各项异性弹性本构模型与等向强化本构模型,采用ANSYS有限元软件对各试验梁的试验加载过程进行有限元数值模拟,并与试验结果进行对比,主要完成了以下工作:(1)开展了 4种24组共72根试验梁的跨中集中荷载试验,对钢夹板—螺栓连接胶合木连续梁、纯胶合木连续梁以及纯胶合木简支梁三者之间的刚度、破坏模式、应力分布、极限承载力等进行了对比分析。(2)基于跨中集中荷载试验结果,揭示了螺栓间距对钢夹板—螺栓连接胶合木连续梁受力性能的影响规律,并阐明了钢夹板—螺栓连接件对钢夹板—螺栓连接胶合木连续梁局部刚度与整体刚度造成显著提高的原因。(3)基于ANSYS有限元软件建立了各组试验梁的非线性有限元数值模型,模型中同时考虑了几何非线性与材料非线性,且胶合木材料采用正交各项异性弹性本构模型与等向强化本构模型。采用该有限元数值模型对试验加载全过程进行数值模拟,其计算所得的分析结果与试验结果吻合较好。
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