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物聯網趨勢下的安防監控行業發展預測
發表時間: 2015年08月02日   來源:互聯網 點擊:
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    鋼-混凝土組合梁一般由鋼梁、混凝土橋面板及連接件構成,在中等跨徑橋梁中的應用非常廣泛。在承擔恒載及活載受力時,組合梁跨中鋼梁受拉、混凝土橋面板受壓,材料力學特性被有效利用。近幾年來,隨著鋼材價格走低,它的經濟性也進一步凸顯。在一些大跨徑橋梁中,組合梁的應用也逐漸增多。

連接件是保證組合梁中鋼與混凝土共同受力的關鍵。它包含多種類型,如膠結型、摩擦型及機械型等。現代組合橋梁中大多采用機械型連接件。這其中比較常用的就是焊釘與開孔板連接件。

  焊釘充當鋼-混凝土組合橋的連接件時,身柄承受界面剪力,焊釘頭約束界面分離,承受拉拔力。焊釘的破壞形式與周圍混凝土的性能有關。一般而言,當焊釘根部周圍混凝土強度較高時,焊釘根部易被剪斷;反之焊釘發生變形,周圍混凝土大范圍破壞。

 有關焊釘的研究起始于上世紀30年代,50年代后期以來研究成果大量涌現。這些研究主要集中在焊釘的靜力與疲勞性能等方面。目前國內外的設計規范根據這些已有的研究成果給出了單個焊釘的抗剪承載力計算公式以及疲勞S-N曲線。


  美國里海大學Vest等人在上世紀50年代采用推出試驗提出了焊釘抗剪承載力計算公式。上世紀60年代,Slutter和Fisher等人通過疲勞推出試驗總結了焊釘的疲勞S-N曲線,并被美國AASHTO參考采用。80年代,日本大阪大學前田幸雄通總結了混凝土澆筑方向對焊釘疲勞壽命的影響。近年以來,韓國的Shim等人則研究了焊釘間距對其疲勞性能的影響。Oeheler,Hanswille等人又分別總結了焊釘的疲勞抗剪剛度與承載力的退化特點。Jonshon,中島章典、Feldmann等人研究了疲勞荷載特性對焊釘疲勞性能的影響。


在國內,相關高校及研究機構的專家和學者們分別對混凝土特性(高強混凝土、高性能混凝土、砂漿、橡膠混凝土等)、腐蝕、疲勞等對焊釘的影響進行了試驗研究和數值模擬。同濟大學橋梁工程系鋼與組合結構橋梁研究室也對焊釘連接件進行了多年的研究,蘇慶田教授等研究了活載布載形式對焊釘受力的影響。吳沖教授等研究了當焊釘成群布設時群釘效應對焊釘受力的影響。劉玉擎教授等總結了混凝土強度及焊釘尺寸對焊釘抗剪承載力的影響。徐晨副教授等研究了輕量混凝土及鋼纖維混凝土對焊釘靜力與疲勞性能的影響,并嘗試運用紅外熱成像等技術來對這種埋置于混凝土中的焊釘的疲勞損傷進行檢測評估。組合橋梁焊釘連接件的發展史

At present, the research on steel - concrete composite bridge at home and abroad mainly focuses on static and fatigue performance, bridge deck damage, interface bearing capacity, corrosion and maintenance reinforcement, and some have achieved fruitful results and applied to engineering practice. On the one hand, the development of high-performance composite structure system is also being studied. The assembly of the composite beam which adapts to the industrial construction technology of the bridge has a broad development and application space because it can significantly reduce the impact of bridge construction on traffic and environment.

In prefabricated concrete bridge deck assembly, the nails are usually laid in groups and buried in the prefabricated panels. The pitch of the nails in the group nail is relatively narrow, which is disadvantageous to the force. At present in the domestic and international design specifications for the group nail effect of the detailed provisions are still lacking. In the actual design, often by increasing the nail in the size or number of nails to improve the safety surplus, to ensure the safety of the connection. However, the use of this empirical method will likely be a large number of welding nails or large-size welding nails in a relatively narrow range of welding, the welded steel flange damage, the rationality of the design of the connector and even the structure of the security Will have an impact. How to reduce the adverse effect of the group nail effect on the safety and durability of the composite beam is optimized. The design of the welding nail is one of the main research directions for this kind of connector.



目前,國內外有關鋼-混凝土組合橋的研究主要集中于靜力與疲勞性能,橋面板損傷、界面承載力、腐蝕及維修加固等問題,有些已取得了豐碩的成果并應用于工程實踐。另一方面,高性能組合結構體系的開發等也正在研究當中。這其中適應橋梁工業化建造技術的裝配式組合梁因為能夠顯著減少橋梁施工對交通和環境等造成的影響而具有廣闊的發展和應用空間。

  在預制混凝土橋面板裝配式組合梁中,焊釘通常是被成群布設并埋置于預制板后澆孔中。群釘中焊釘間距相對狹窄,對受力產生不利。目前在國內外的設計規范中針對群釘效應的詳細條文還很缺乏。在實際設計中,往往通過增大群釘中焊釘的尺寸或數量來提高安全富余,確保連接安全。但采用這種經驗性的方法將可能出現大量的焊釘或大尺寸焊釘在相對狹窄的范圍內進行焊接,對受焊的鋼翼緣產生損傷,對連接件設計的合理性甚至結構的安全都將造成影響。如何減少群釘效應對組合梁安全及耐久性產生的不利影響,優化焊釘的設計是目前針對這種連接件的主要研究方向之一。


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