论文部分内容阅读
钢-混凝土组合梁是钢材和混凝土材料性能的优化结合,其功能取决于钢梁与混凝土梁之间的组合程度,而钢与混凝土之间的组合程度与接头部位的抗剪连接件的密切相关,PBL剪力键是桥梁钢-混凝土接头部位常用的抗剪连接件之一。目前,对PBL剪力键及钢-混凝土接头的相关研究相对较少,对其受力性能和模拟分析仍需进一步研究。本文以重庆石板坡长江大桥复线桥的钢-混凝土接头为工程背景,应用有限元分析程序对钢-混凝土接头及PBL剪力键在静力和动力荷载下的受力性能进行研究,并对该桥的钢-混凝土接头局部的安全状态进行评估,主要研究内容包括:①采用通用有限元程序ABAQUS建立了钢-混凝土接头中单片PBL剪力连接件的有限元模型,考虑了PBL钢板开孔中混凝土和贯穿钢筋的抗剪销栓作用。通过模拟低周往复荷载和单调加载试验,分析了剪力板和混凝土之间的连接性能和主要影响因素,得到剪力键的荷载-位移骨架曲线,为钢-混凝土接头的动力分析提供了恢复力模型;②根据设计资料分析和钢-混凝土接头试验报告,分析了典型静力荷载工况下钢-混凝土接头局部的受力特征,考察了钢-混凝土接头应力的分布以及剪力板和混凝土的相对位移情况,并与实验结果进行对比分析,验证了本文有限元模型的有效性;③利用SAP2000建立了整桥结构模型,选取了3组三向地震波,对其进行了动力时程分析,得到钢-混凝土接头两端截面的内力时程。采用ABAQUS建立了钢-混凝土接头的局部模型,将SAP计算的最大的一组内力时程作用到钢-混凝土接头上,研究了钢-混凝土接头及连接单元在地震作用下的应力分布和相对位移;④根据对钢-混凝土接头静力和动力有限元分析的结果,确定合理的报警阀值,对该桥的钢-混凝土接头进行局部安全状态评估。