设剪力连接件的钢板混凝土节点受拉等效宽度计算理论

摘要：

为研究钢板混凝土节点剪力连接件的合理布置及其节点受拉计算理论,基于Winkler弹性地基梁理论,建立了设剪力连接件的钢板混凝土节点受拉理论分析模型.将钢板等效为弹性地基梁,剪力连接件等效为弹性地基,基于平截面假定和微元体内力平衡条件建立了受拉荷载与节点变形的微分方程组,求解得到节点受拉有效工作宽度及变形特性.基于应力等效原则提出节点受拉等效宽度,并进行解析求解.通过受拉节点的梁单元有限元模型计算,验证基于Winkler弹性地基梁理论进行节点受拉理论分析假定的合理性.通过板壳-实体单元有限元计算,验证理论推导的工作宽度、等效宽度以及节点刚度计算方法的准确性.研究结果表明:设剪力连接件钢板混凝土受拉节点钢板的竖向位移沿纵向呈抛物线分布,符合经典弹性地基梁基本假定;节点工作宽度、等效宽度、抗拉刚度取决于节点处钢板的抗弯刚度、剪力连接件抗剪刚度和密度;节点工作宽度和等效宽度均随钢板截面抗弯惯性矩的增加而增大,随剪力连接件抗剪刚度增加而减小;节点受拉刚度随钢板截面抗弯惯性矩和剪力连接件抗剪刚度的增加而增大;并给出节点受拉工作宽度、等效宽度和抗拉刚度解析计算公式.

关键词：桥梁工程、钢板混凝土、Winkler弹性地基梁、等效宽度、受拉节点、节点刚度、有限元验证

所属期刊栏目：42

分类号：U441(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金;中国博士后科学基金;陕西省秦创原科学家+工程师队伍建设项目;陕西省交通运输科技项目;陕西省交通运输科技项目

在线出版日期：2023-03-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：12-22