摘要

为研究栓钉在纤维增强水泥基复合材料(engineered cementitious composites, ECC)中的抗剪性能,开展了模型试验研究与有限元数值分析。基于推出模型试验,明确了ECC中栓钉的破坏模式,随后通过参数化有限元数值分析,进一步阐明栓钉直径、栓钉长径比、栓钉抗拉强度、ECC抗压强度对连接件抗剪性能及其失效模式的影响规律,并在上述研究的基础上,建立适用于ECC中栓钉抗剪承载力的计算方法。研究表明:ECC中栓钉的抗剪强度与推出模型的失效模式紧密相关,当推出模型的破坏模式表现为ECC压溃时,连接件的抗剪强度取决于ECC的抗压性能;当推出模型的破坏模式表现为栓钉剪断时,连接件的抗剪强度取决于栓钉的抗拉强度与ECC的抗压性能;提高ECC的抗压强度与减小栓钉长径比均有利于提升连接件的抗剪刚度,然而栓钉的抗拉强度对连接件的抗剪刚度影响较小;当栓钉长径比小于4.6时,栓钉抗剪强度随长径比的减小有所降低,建议采用长径比大于4.6的栓钉作为钢梁与ECC桥面板的剪力连接件。