钢混桥塔结合段内剪力连接件的弹性刚度计算

作者：杜云威; 王荣辉; 甄晓霞; 马牛静

来源：华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(02): 76-87.

DOI：10.12141/j.issn.1000-565X.220253

• 单层组合连接件
• 开孔板连接件
• 剪力钉
• 等效弹簧
• 抗压刚度

对于单一开孔板连接件或剪力钉连接件力学特性的研究，各国学者已进行了大量数值分析与试验的探索，得出了单一开孔板连接件或剪力钉连接件的力学行为。但实际混合桥塔的钢-混结合段内部是由大量开孔板连接件和剪力钉连接件形成的群钉组合连接件构成的。当前对于钢-混结构内组合连接件的研究比较匮乏，还没有明确的数值模型及理论推导用于组合连接件传力规律的研究。且组合连接件本身的设计参数对抗压性能的影响也还需要进一步的明确。因此，以顺德大桥的桥塔钢混结合段内的一种组合剪力连接件为实例，研究此抗剪连接件在弹性加载阶段，其内部的开孔板连接件和剪力钉连接件分别对该单层组合剪力连接件抗压刚度的贡献；建立弹簧模型，推出此单层组合剪力连接件弹性刚度的计算公式；利用ABAQUS有限元软件对单层组合剪力连接件进行加载仿真模拟分析，在弹性加载阶段其荷载-位移曲线呈极强的线性关系，拟合后与所推导公式的弹性刚度计算结果进行比对。结果表明：单孔开孔板连接件抗压刚度解析解与数值解的误差为4.87%，单根剪力钉连接件的抗压刚度解析解与数值解的误差为0.903%，单层组合剪力连接件的抗压刚度解析解与数值解的误差为11.54%，所推导弹性刚度公式的计算结果与有限元模拟分析结果吻合性较好。

• 单位
  华南理工大学