预埋剪力槽的钢-混组合梁及其抗剪分析方法技术

本发明专利技术涉及组合梁技术领域，具体涉及一种预埋剪力槽的钢

【技术实现步骤摘要】
预埋剪力槽的钢
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混组合梁及其抗剪分析方法


[0001]本专利技术涉及组合梁
，具体涉及一种预埋剪力槽的钢
‑
混组合梁及其抗剪分析方法。

技术介绍

[0002]钢
‑
混凝土组合梁充分发挥了钢与混凝土材料力学性能，通过剪力连接件将钢与混凝土连成整体，具有良好的技术经济性能优势，目前在国内外工程建设中获得广泛发展与应用。然而，工程实践表明，在长期服役于复杂环境及持续承载过程中，钢
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混凝土组合梁的桥面板受自身混凝土易开裂、韧性低、耐久性不足等影响而产生的累积劣化损伤，将危及组合梁的安全与使用性能。
[0003]抗剪计算分析是钢
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混凝土组合梁设计分析中最重要的承载能力控制状态之一，组合梁因抗剪承载力不足致使结构发生严重破坏的事故屡见不鲜。随着钢
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混组合梁使用场景越来越广泛，尤其在向大跨度、超高层方向不断发展时，组合梁的腹板更倾向于尺寸薄柔设计，由于腹板高厚比更大导致的组合梁剪切破坏问题更加突出。同时，组合梁在使用过程中伴随桥面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预埋剪力槽的钢
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混组合梁，其特征在于，包括混凝土层(1)，混凝土层(1)呈矩阵交错排布有栓钉(5)和钢筋(3)，栓钉(5)用于将混凝土层(1)与下方的钢梁相固定，钢筋(3)用于将混凝土层(1)与上方UHPC层(2)相固定；混凝土层(1)的顶面预埋有剪力槽(4)，剪力槽(4)用于增强与UHPC层(2)的抗剪强度。2.如权利要求1所述的预埋剪力槽的钢
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混组合梁，其特征在于，所述钢梁包括翼板Ⅰ(6)、翼板Ⅱ(7)，以及位于翼板Ⅰ(6)和翼板Ⅱ(7)之间的腹板(8)，腹板(8)的两侧间隔排布有加劲肋(9)；翼板Ⅰ(6)通过栓钉(5)与混凝土层(1)相固定。3.如权利要求1所述的预埋剪力槽的钢
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混组合梁，其特征在于，所述混凝土层(1)的宽度大于翼板Ⅰ(6)的宽度，栓钉(5)的覆盖区域为位于翼板Ⅰ(6)上方对应的混凝土层(1)部分区域。4.如权利要求1所述的预埋剪力槽的钢
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混组合梁，其特征在于，所述混凝土层(1)的宽度等于UHPC层(2)的宽度，钢筋(3)的覆盖区域为包括剪力槽(4)在内的整个混凝土层(1)区域。5.如权利要求1所述的预埋剪力槽的钢
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混组合梁，其特征在于，所述剪力槽(4)包括以下形状：“T”形槽、圆形槽、菱形槽、斜边形槽、椭圆形槽、长方形槽。6.如权利要求1所述的预埋剪力槽的钢
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混组合梁，其特征在于，所述钢筋(3)呈“C”形设置，均封装于混凝土层(1)与UHPC层(2)内部。7.一种预埋剪力槽的钢
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混组合梁的抗剪分析方法，采用如权利要求1
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6任意一项所述的预埋剪力槽的钢
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混组合梁，其特征在于，包括如下步骤：S1、从三个维度分析钢
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混组合梁的抗剪承载力，即：S11：以钢
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混组合梁为对象，分析竖向抗剪承载力；S12：以UHPC
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混凝土层界面为对象，分析纵向抗剪承载力；S13：以UHPC
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混凝土层界面为对象，分析界面纵向剪力；S2、综合三个维度的分析结果，判断设计的钢
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混组合梁的理论抗剪承载力是否满足实际使用需求；S3、分别考虑各参数对抗剪承载力的贡献，优化设计方案。8.如权利要求7所述的预埋剪力槽的钢
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混组合梁的抗剪分析方法，其特征在于，所述步骤S11中，以钢
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混组合梁为对象，分析竖向抗剪承载力，具体计算方法如下：S111、获取混凝土层、UHPC层和钢梁的尺寸，以及混凝土、UHPC的轴心抗压强度和钢板的屈服强度；S112、根据混凝土层的抗剪承载力V
c
、UHPC层的抗剪承载力V
cu
、钢梁的抗剪承载力V
s
，计算钢
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混组合的抗剪承载力V
u
，则：，则：，则：V
u
＝V
s
+V
c
+V
cu
式中：α为混凝土层抗剪承载力系数，f
c
为混凝土轴心抗压强度，Mpa；b
c
为混凝土层宽度，mm；h
c
为混凝土层厚度，mm；h
s
为钢梁高度，mm；λ
c
为混凝土层剪跨比，λ
c
＝a/h
c
；λ
cu
为UHPC层剪跨比，λ
cu
＝a/h
cu
；a为试验梁加载点到支座中心距离，mm；b
cu
为UHPC层宽度，mm；h
cu
为UHPC层厚度，mm；f
cu
为UHPC轴心抗压强度，Mpa；f
y
为钢板屈服强度，Mpa；A
sw
为钢梁腹板截面面积，mm2。9.如权利要求7所述的预埋剪力槽的钢
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混组合梁的抗剪分析方法，其特征在于，所述步骤S12中，以UHPC
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混凝土层界面为对象，分析纵向抗剪承载力，具体计算方法如下：S121、获取剪力槽面积、界面粘结强度、界面摩擦系数，界面配筋率ρ；S122、根据除去剪力槽的界面提供的抗剪承载力V
n1
、剪力槽提供的界面纵向剪力V
n2
，计算UHPC
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混凝土层的纵向抗剪承载力V...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱经纬，宋秀豪，张宇航，毛一波，贾春雨，吴宇峰，付涛，崔楠楠，王汉臣，王明，潘雨，刘曜华，陈子豪，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：