木-混凝土組合結(jié)構(gòu)螺栓連接件剪切性能研究.pdf

1、木-混凝土組合結(jié)構(gòu)是上世紀50年代發(fā)展起來的一種結(jié)構(gòu)形式，工程木和混凝土由不同類型的剪力連接件組合形成木-混凝土組合結(jié)構(gòu)。木-混凝土組合結(jié)構(gòu)克服木材易燃、易腐蝕、建筑尺寸受限等缺點，兼有資源再生、節(jié)能環(huán)保、易于施工、抗震性能好等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于歐美等國。
　　目前，國內(nèi)外對于木-混凝土組合結(jié)構(gòu)的研究主要集中于木-混凝土組合結(jié)構(gòu)的靜力性能研究，相關(guān)研究仍存在以下問題:
　　(1)木-混凝土組合結(jié)構(gòu)的剪切試驗結(jié)果離散型太大，其受

2、力行為不明確;
　　(2)目前尚未對木-混凝土組合結(jié)構(gòu)的抗震性能進行研究;
　　(3)木-混凝土組合結(jié)構(gòu)有限元分析中尚無特定單元可采用。
　　基于上述問題，本文完成了12個木-混凝土組合結(jié)構(gòu)推出試件的靜力加載試驗;對由釘類連接件連接的木-混凝土組合結(jié)構(gòu)進行力學(xué)分析，推導(dǎo)了木-混凝土組合結(jié)構(gòu)釘類連接件抗剪承載力力學(xué)公式;對18個木-混凝土組合結(jié)構(gòu)進行了低周反復(fù)荷載試驗;對木-混凝土組合結(jié)構(gòu)連接件的耗能機理進行了理論研究;

3、采用有限元數(shù)值分析程序?qū)δ?混凝土組合結(jié)構(gòu)推出試件的靜力加載進行了模擬;提出木-混凝土組合結(jié)構(gòu)單元，提出木-混凝土組合結(jié)構(gòu)單元剛度矩陣。主要成果及創(chuàng)新點如下:
　　(1)通過木-混凝土組合結(jié)構(gòu)螺栓連接件靜力加載試驗，解析了螺栓連接件的三類破壞形態(tài);探明了螺栓尺寸和混凝土強度對木-混凝土組合結(jié)構(gòu)螺栓連接件抗剪強度的影響規(guī)律;提出了木-混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計建議。
　　(2)對螺栓連接件的三類破壞形態(tài)進行彈塑性理論分析，提出了木-混

4、凝土組合結(jié)構(gòu)螺栓連接件和槽口栓釘連接件的抗剪承載力計算公式。
　　(3)開展了木-混凝土組合結(jié)構(gòu)螺拴連接件低周反復(fù)荷載試驗，揭示了該類連接件的滯回特性和耗能機理，建立了相應(yīng)的滯回模型。
　　(4)基于虛功原理，構(gòu)建了木-混凝土組合結(jié)構(gòu)有限元分析的鐵摩辛柯梁單元列式和相應(yīng)的單元剛度矩陣。
　　通過上述研究，可為木-混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁的設(shè)計提供可靠的理論支持和實用的技術(shù)參考。此外，本論文的研究對于解決我國工程建設(shè)中常見的環(huán)