带约束构造的栓钉连接件组合板界面抗剪性能试验研究

钢-混凝土组合梁在负弯矩区混凝土受拉开裂的问题，将引起组合梁刚度的降低，承载力下降，成为制约组合结构发展应用的重要原因之一。针对该问题提出一种基于带约束构造栓钉连接件的组合板构造措施，即在组合梁负弯矩区混凝土翼缘板增加附加钢板，附加钢板和钢梁上分别焊接带约束构造的栓钉连接件，两者相互咬合交错布置在混凝土板两侧。通过双界面抗剪性能试验验证在负弯矩区采用附加钢板帮助混凝土受拉的可行性以及该组合板构造措施抑制混凝土板受拉开裂的有效性，并对组合板中带约束构造栓钉连接件的界面抗剪性能进行研究。研究结果表明：带约束构造的栓钉连接件能将裂缝约束在6倍栓钉直径范围内，避免混凝土板纵向贯通劈裂裂缝，充分发挥混凝土受压强度高的优点，且约束构造能有效提高栓钉的抗剪刚度；证明在负弯矩区采用附加钢板替代混凝土板及其内的受拉钢筋受拉切实可行，带约束构造的栓钉连接件能降低纵向抗剪横向钢筋的用量；提出带约束构造栓钉连接件的抗剪刚度计算公式以及能评价不同长径比栓钉的材料利用效率和抗剪效率的剪切刚度比-剪切角理论曲线，建议带约束构造的栓钉连接件弹性抗剪刚度极限值，为此类剪力连接件的工程应用奠定良好的试验和理论基础。