考虑低弹模泡沫的抗拔不抗剪连接件力学行为精细化分析

作者：庞志强; 高芒芒; 卜建清; 王迪

来源：铁道标准设计, 2023, 1-10.

DOI：10.13238/j.issn.1004-2954.202305040007

• URSP连接件
• 组合梁负弯矩区
• 滑移演变
• 精细化分析
• 低弹模泡沫

为探究抗拔不抗剪（URSP）连接件滑移与拉拔过程中连接件与混凝土力学行为的分布规律。考虑栓钉四周包裹的超弹性低弹模泡沫，对URSP连接件的滑移演变与拉拔性能进行精细化分析，通过与试验结果对比，验证模型可靠性，分析URSP连接件滑移演变与拉拔过程中栓钉应力与混凝土损伤分布规律，揭示URSP连接件受力特征，进一步探究连接件形式对螺帽最大应力与混凝土最大主应力影响。结果表明，采用ABAQUS可压碎泡沫模型模拟弹性泡沫棉，其计算值及分布规律与试验结果吻合较好，验证建模方法有效性；URSP连接件滑移过程主要包括弹性初始阶段、向弹性泡沫棉滑移阶段以及滑移受混凝土约束应力增大3个阶段，当处于滑移阶段时，栓钉竖向拉应力为87.6MPa，纵向剪应力为9.8MPa，表征URSP连接件抗拔不抗剪特性；由于弹性泡沫棉存在，螺柱内部整体Mises应力降低24.2%，其附近混凝土受压损伤与受拉损伤分布有所减弱，对混凝土开裂起到抑制作用；在螺帽四周布置弹性泡沫为栓钉螺帽Mises应力与竖向拉应力减小的主要因素，螺帽顶设置弹性泡沫混凝土主压应力明显增大，连接件形式对混凝土主拉应力影响较小，建议URSP连接件设计与施工过程中保留螺帽位置低弹模泡沫。

• 单位
  交通运输学院; 中国铁道科学研究院; 中国铁道科学研究院集团有限公司; 土木工程学院; 石家庄铁道大学