無釘區(qū)結(jié)合梁剪力釘滑移與受力分析

本文針對港珠澳大橋6×85m組合連續(xù)梁橋開展受力性能分析,采用beam188梁單元模擬剪力釘、solid45實體單元模擬混凝土橋面板、shell163殼單元模擬鋼箱梁,在最不利邊跨建立了精細的空間有限元模型(按剪力釘?shù)膶嶋H數(shù)量建立梁單元),采用生死單元法模擬港珠澳大橋的實際施工過程,即大節(jié)段整體吊裝、簡支變連續(xù)、支點頂升與回落、支點縱向預(yù)應(yīng)力張拉以及二期恒載的全過程。按照剪力釘集束式布置和剪力釘均布式布置兩種方式,分別計算了鋼-混組合梁橋受力性能和剪力釘?shù)氖芰顩r。計算結(jié)果表明:兩種布置形式下組合梁撓度、混凝土橋面板和鋼梁應(yīng)力基本相同;組合荷載工況下集束式與均布式布置剪力釘最大縱向剪力分別為64.49kn和67.98kn,最大拉拔力分別為45.44kn和43.67kn,都滿足正常使用要求,為鋼-混組合梁橋剪力釘集束式布置提供分析依據(jù)。

4291 剪力釘施工 14.12.1工藝概述 本工藝適用于各類鐵路橋梁公稱直徑為10～25mm的剪力釘（行業(yè)標準中稱之為剪力聯(lián)結(jié)器，以 下簡稱焊釘）的工地焊接。 以京滬高速鐵路南京大勝關(guān)長江大橋為例，其鋼橋面板剪力釘采用電弧螺柱焊，此施工工藝具 有焊接強度高，焊接時間短、熱變形小及生產(chǎn)效率高、工序簡單、成本低等特點。 14.12.2作業(yè)內(nèi)容焊釘、瓷環(huán)檢驗，焊接區(qū)域表面清理，焊釘焊接及焊接 質(zhì)量檢驗。 14.12.3質(zhì)量標準及檢驗方法 《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（gb50205—2001） 《高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收標準》（tb10752-2010） 《客貨共線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南》（tz203-2008） 《高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南》（鐵建設(shè)[2010]241號） 《鐵路鋼橋制造規(guī)范》（tb10212-2009） 《鐵路橋涵工程質(zhì)量驗收標準

. . 剪力釘施工 14.12.1工藝概述 本工藝適用于各類鐵路橋梁公稱直徑為10～25mm的剪力釘（行業(yè)標準中稱之為剪力聯(lián)結(jié)器， 以下簡稱焊釘）的工地焊接。 以京滬高速鐵路南京大勝關(guān)長江大橋為例，其鋼橋面板剪力釘采用電弧螺柱焊，此施工工藝具 有焊接強度高，焊接時間短、熱變形小及生產(chǎn)效率高、工序簡單、成本低等特點。 14.12.2作業(yè)內(nèi)容焊釘、瓷環(huán)檢驗，焊接區(qū)域表面清理，焊釘焊接及 焊接質(zhì)量檢驗。 14.12.3質(zhì)量標準及檢驗方法 《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（gb50205—2001） 《高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收標準》（tb10752-2010） 《客貨共線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南》（tz203-2008） 《 高 速 鐵 路 橋 涵 工 程 施 工 技 術(shù) （鐵建設(shè)[2010]241號） 《鐵路鋼橋制造規(guī)范》（tb10212-2009） 《鐵路

剪力釘施工 14.12.1工藝概述 本工藝適用于各類鐵路橋梁公稱直徑為10～25mm的剪力釘（行業(yè)標準中稱之為剪力聯(lián)結(jié)器，以 下簡稱焊釘）的工地焊接。 以京滬高速鐵路南京大勝關(guān)長江大橋為例，其鋼橋面板剪力釘采用電弧螺柱焊，此施工工藝具 有焊接強度高，焊接時間短、熱變形小及生產(chǎn)效率高、工序簡單、成本低等特點。 14.12.2作業(yè)內(nèi)容焊釘、瓷環(huán)檢驗，焊接區(qū)域表面清理，焊釘焊接及焊接 質(zhì)量檢驗。 14.12.3質(zhì)量標準及檢驗方法 《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（gb50205—2001） 《高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收標準》（tb10752-2010） 《客貨共線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南》（tz203-2008） 《高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南》（鐵建設(shè)[2010]241號） 《鐵路鋼橋制造規(guī)范》（tb10212-2009） 《鐵路橋涵工程質(zhì)量驗收標準》(tb10

4291 剪力釘施工 14.12.1工藝概述 本工藝適用于各類鐵路橋梁公稱直徑為10～25mm的剪力釘（行業(yè)標準中稱之為剪力聯(lián)結(jié)器，以 下簡稱焊釘）的工地焊接。 以京滬高速鐵路南京大勝關(guān)長江大橋為例，其鋼橋面板剪力釘采用電弧螺柱焊，此施工工藝具 有焊接強度高，焊接時間短、熱變形小及生產(chǎn)效率高、工序簡單、成本低等特點。 14.12.2作業(yè)內(nèi)容焊釘、瓷環(huán)檢驗，焊接區(qū)域表面清理，焊釘焊接及焊接 質(zhì)量檢驗。 14.12.3質(zhì)量標準及檢驗方法 《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（gb50205—2001） 《高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收標準》（tb10752-2010） 《客貨共線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南》（tz203-2008） 《高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南》（鐵建設(shè)[2010]241號） 《鐵路鋼橋制造規(guī)范》（tb10212-2009） 《鐵路橋涵工程質(zhì)量驗收標準

剪力釘在鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)中傳遞剪力,調(diào)節(jié)鋼與混凝土結(jié)構(gòu)的受力分布,廣泛應(yīng)用于橋梁、高層建筑領(lǐng)域。由于計算和測試手段不足,以往對剪力釘受力機理的分析還僅限于對推出試驗結(jié)果中的滑移量和破壞形式進行分析,規(guī)范中對剪力釘承載力的規(guī)定基本為以推出試驗結(jié)果為主的經(jīng)驗公式。利用有限元軟件通過合理的建模,對推出試件中剪力釘?shù)募氂^應(yīng)力場進行分析,結(jié)合推出試驗結(jié)果,對剪力釘?shù)氖芰C理進行細致分析。同時,通過變化參數(shù)對影響剪力釘性能的因素進行分析。

為研究鋼-混凝土組合梁在靜載作用下的力學(xué)性能,建立一個考慮栓釘滑移及鋼筋作用的有限元分析模型;結(jié)合算例對開/閉口組合梁的抗彎性能,裂縫發(fā)展趨勢及分布特征進行比較,混凝土及鋼梁的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線計算結(jié)果與輸入曲線吻合良好。

利用非線性有限元分析,計算溫度效應(yīng)引起的鋼-混凝土板結(jié)合梁中的剪力釘承受的剪力和上撥力,文章對其結(jié)果進行了討論,認為當(dāng)結(jié)合梁剛度較大時,應(yīng)注意溫度效應(yīng)引起的剪力和上撥力。

4291 施工準備 劃線定位 焊接區(qū)域清理 試焊 正式焊接 驗收 剪力釘施工工藝 14.1.1工藝概述 本工藝適用于各類鐵路橋梁公稱直徑為10～25mm的剪力釘（行業(yè)標準中稱之為剪力聯(lián)結(jié)器， 以下簡稱焊釘）的工地焊接。 以京滬高速鐵路南京大勝關(guān)長江大橋為例，其鋼橋面板剪力釘采用電弧螺柱焊，此施工工藝具 有焊接強度高，焊接時間短、熱變形小及生產(chǎn)效率高、工序簡單、成本低等特點。 14.1.2作業(yè)內(nèi)容 焊釘、瓷環(huán)檢驗，焊接區(qū)域表面清理，焊釘焊接及焊接質(zhì)量檢驗。 14.1.3質(zhì)量標準及檢驗方法 《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（gb50205—2001） 《高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收標準》（tb10752-2010） 《客貨共線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南》（tz203-2008） 《高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南》（鐵建設(shè)[2010]241號） 《鐵路鋼橋制造規(guī)范》（tb

鋼結(jié)構(gòu)剪力釘（栓釘）施工要點 1使用的材料和設(shè)備 1）地下三層鋼柱采用的剪力栓釘直徑為φ19mm,焊接間距200mm。進場時應(yīng)按包裝上的規(guī) 格，數(shù)量進行驗收。設(shè)專用庫房存放保管，使用要注意防水和防雨，以避免栓釘受潮生銹。發(fā) 放和領(lǐng)用按當(dāng)天的使用量，建立領(lǐng)用手續(xù)和發(fā)放登記。 2)施焊時配備專用的栓焊設(shè)備，焊機暫載率≥15%,栓焊機日本產(chǎn)型號jss2500型，配備 a-88j型焊槍，使用中加強對栓焊設(shè)備的維護和保養(yǎng)，保持良好的焊接性能。 3)栓焊機必須接在獨立電源上，電源變壓器的容量適當(dāng)，能滿足栓焊的使用要求。 栓焊機在配電設(shè)施附近，此處應(yīng)防潮、防風(fēng)雨日曬，并具備維修條件和空間。 2栓焊工藝過程 1）栓焊過程示意圖如下： 栓焊工藝流程見如下栓焊工藝流程圖： 2）設(shè)備選型檢驗，栓釘材質(zhì)檢驗，磁環(huán)規(guī)格材質(zhì)檢驗(穿透焊要用8齒磁環(huán)，用干燥磁環(huán)， 受潮磁環(huán)使用前要烘干) 3

通過推出試驗確定剪力釘荷載滑移曲線得到剪力釘?shù)膭偠热≈?進而建立了考慮鋼與混凝土之間相對滑移的某三跨連續(xù)下承式系桿拱橋有限元分析模型.分析了在溫度作用和車輛荷載作用下剪力釘?shù)氖芰η闆r,利用增量方法分析了恒載效應(yīng)隨著混凝土的收縮徐變的時間發(fā)展歷程.分析結(jié)果表明,局部溫差作用對剪力釘?shù)氖芰τ绊戄^大,端橫梁處剪力釘?shù)氖芰^中橫梁處剪力釘受力要大;由于收縮徐變的作用,隨著時間發(fā)展恒載引起的剪力釘受力相比于成橋時有所減少.

濟寧市梁濟運河大橋索塔錨固采用鋼錨箱結(jié)構(gòu),鋼錨箱四面均通過剪力釘與塔壁混凝土連接,受力較為復(fù)雜,通過制作實橋索塔錨固結(jié)構(gòu)第8節(jié)段1∶1節(jié)段模型,并施加與該節(jié)段斜拉索索力大小及方向一致的荷載進行試驗,測試剪力釘?shù)膽?yīng)力。試驗結(jié)果表明,剪力釘結(jié)構(gòu)能夠達到傳遞剪力的目的,且具有足夠的安全儲備。錨固區(qū)端板剪力釘應(yīng)力沿豎向表現(xiàn)為上、下小,中間大,索孔以上小,索孔以下大;側(cè)板為上部較小,下部較大。側(cè)板端部剪力釘縱向應(yīng)力相對較大,中部較小。遠離錨固面中線側(cè)剪力釘橫向應(yīng)力相對較大,靠近錨固面中線側(cè)較小。

為明確剪力釘單釘連接件抗剪承載力的合理計算方式,根據(jù)已有單釘推出試驗對有限元方法進行驗證后,運用該方法對幾種常用的剪力釘單釘連接件抗剪承載力公式進行了對比分析,并得出合理計算公式。

第十章彎曲梁的設(shè)計 第一節(jié)梁平面彎曲的概念和彎曲內(nèi)力 一、彎曲的概念 工程實際中，存在大量的受彎曲桿件，如火車輪軸，橋式起重機大梁。如圖10.1.1，圖10.1.2所示，這類 桿件受力的共同特點是外力（橫向力）與桿軸線相垂直，變形時桿軸線由直線變成曲線，這種變形稱為彎 曲變形。以彎曲變形為主的桿件稱為梁。 圖10.1.1火車輪軸圖10.1.2起重機大梁 工程中常見的梁，其橫截面通常都有一個縱向?qū)ΨQ軸，該對稱軸與梁的軸線組成梁縱向?qū)ΨQ面。如圖 10.1.3所示。 圖10.1.3梁的縱向?qū)ΨQ 如果梁上所有的外力都作用于梁的縱向?qū)ΨQ平面內(nèi)，則變形后的軸線將在縱向?qū)ΨQ平面內(nèi)變成一條平 面曲線。這種彎曲稱為平面彎曲。平面彎曲是彎曲問題中最基本、最常見的，所以，這里只討論平面彎曲 問題。 二、梁的計算簡圖及基本形式 梁上的荷載和支承情況比較復(fù)雜，為便與分析和計算，

目前國內(nèi)斜拉橋多采用鋼混組合結(jié)構(gòu),剪力釘在鋼混組合結(jié)構(gòu)中是極為重要的傳力構(gòu)件。運用大型有限元軟件ansys11.0建模分析了在縮尺模型中剪力釘?shù)刃У暮侠硇?并對剪力釘?shù)娜横斝?yīng)進行了分析。其研究結(jié)果可供類似試驗及工程參考借鑒。

介紹斜拉橋組合索塔中鋼錨箱的連接情況,結(jié)合具體工程,建立組合索塔錨固區(qū)三維實體有限元模型,計算了不同鋼錨箱連接情況下的剪力釘受力,通過對剪力釘剪力分布規(guī)律的比較,得到鋼錨箱節(jié)段間全部連接而且最底部鋼錨箱和混凝土上的鋼墊板緊密結(jié)合,是剪力釘受力最合理的一種結(jié)構(gòu)形式。

**資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.***

鋼_混凝土組合梁中剪力釘?shù)牟贾迷瓌t及單釘承載力的確定

對下承式64m雙線鋼桁結(jié)合梁,考慮鋼梁與混凝土板之間的滑移,采用空間梁、板殼單元建立有限元計算模型,鋼梁與混凝土板間的連接根據(jù)剪力釘剛度,采用彈性連接模擬,通過二期恒載、混凝土橋面板收縮徐變工況的計算分析,研究下承式鋼桁結(jié)合梁受力特性。計算結(jié)果表明,下承式鋼桁結(jié)合梁中由于混凝土板與主桁下弦桿共同作用承受縱向拉力,鋼梁與混凝土板之間的滑移對橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響較大,設(shè)計計算時不適合采用鋼梁與混凝土板剛接或換算截面法,建議根據(jù)剪力釘剛度鋼梁與混凝土板之間采用彈性連接模擬,不同荷載工況可按結(jié)構(gòu)受力對剪力釘剛度進行適當(dāng)調(diào)整。

對多層鉚合梁，利用各層在鉚釘處轉(zhuǎn)角相等和層間接觸面上縱向變形相等的條件，建立了基本方程．結(jié)合模截面內(nèi)力的分配關(guān)系，求出了每個鉚釘兩邊在任意層以上的總的縱向內(nèi)力，進而得出每個鉚釘在任意層間橫截面上的剪力公式和梁的橫截面在鉚釘處的轉(zhuǎn)角公式．這些公式實質(zhì)上都與彎矩有關(guān)．這些公式能夠應(yīng)用于多層鉚合梁并具有鉚釘非等距，梁的剪力沿長度方向變化和各層橫截面形狀不同，材料不同的情況．

對于鉚釘連接的組合梁,利用組合梁層間接觸面上縱向伸長相等的條件,建立了鉚接組合梁在外荷載作用下彎曲變形時截面內(nèi)力平衡方程,精確地推導(dǎo)出了鉚釘連接剪力的計算公式。

采用有限元軟件ansys對剪力釘推出試驗進行了仿真分析,得出了與真實試驗結(jié)果非常接近的荷載-滑移曲線,因而可用于實橋分析;在sap2000軟件中用彈簧單元模擬剪力釘,其剛度采用仿真推出試驗所得值,對一實橋結(jié)構(gòu)進行三維空間建模分析,得出在一些荷載作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng),以比較考慮混凝土與鋼箱界面滑移與否對曲線鋼-混凝土箱形結(jié)合梁橋部分結(jié)構(gòu)性能的影響。結(jié)果表明:剪力釘剛度變化對于橋面板縱向應(yīng)力影響較大,但對鋼箱底板縱向應(yīng)力、撓度及橋梁橫向位移影響較小;曲線鋼-混凝土結(jié)合梁橋剪力釘內(nèi)力分布非常復(fù)雜,遠非能用解析式或簡化方法得出;必須采用有限元分析法或其他嚴密的方法對曲線鋼-混凝土結(jié)合梁橋進行研究。