钢—超薄UHPC组合桥面焊接钢筋网连接件抗拉拔性能研究

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1、学校代号10532学号S150100186分类号U443.33密级公开硕士学位论文钢-超薄UHPC组合桥面焊接钢筋网连接件抗拉拔性能研究学位申请人姓名李树原培养单位土木工程学院导师姓名及职称李嘉教授学科专业交通运输工程研究方向新型钢桥面铺装研究论文提交日期2018年5月28日学校代号：10532学号：S150100186密级：公开湖南大学硕士学位论文钢-超薄UHPC组合桥面焊接钢筋网连接件抗拉拔性能研究学位申请人姓名：李树原导师姓名及职称：李嘉教授培养单位：土木工程学院专业名称：交通运输工程论文提交日期：2018年5月28日论文答辩日期：2018年5月31日答辩委员会主席：黄立葵教授

2、Studyonupliftperformancesoftheweldedsteelmeshconnectorsforsteel-ultrathinUHPCcompositebridgedeckbyLIShuyuanB.E.(HunanUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftherequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringScienceinTransportationEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySuperv

3、isorProfessorLIJiaMay,2018超高性能轻型组合桥面铺装设计指标近似计算方法湖南大学学位论文原创性声明本.人郑重.声明：所呈.交的论文.是本人在.导师的指导下.独立进行研究.所取得的研.究成果。除了文中.特别加以标注.引用的内容外，本论文.不包含任何.其他个人或集体已经发表或.撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被

4、查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1.保密□，在______年解密后适用本授权书。2.不保密。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I钢-超薄UHPC组合桥面焊接钢筋网连接件抗拉拔性能研究摘要为了解.决钢.桥.面疲.劳开.裂和铺.装.层易损坏两大难题，作者所在研究团队提出一种钢-超薄UHPC（35-40mm）轻型组合桥面结构。对于此组合结构，常规的抗剪连接件（如短栓钉）无法满足保护层的要求。因此，本研究团队研发一种新型的专用连接

5、件——焊接钢筋网抗剪连接件，以保.证钢桥面板与薄层UHPC协同工作，传递钢板与UHPC层间的剪力，并抵抗两者之间的掀起作用。焊接钢筋网连接件不同于以往任何抗剪连接件，焊接钢筋网连接件埋置较浅，本文针对其特性，开展焊接钢筋网连接件抗拉拔性能研究，主要完成了如下工作：（1）开展焊接钢筋网连接件抗拉拔静力性能研究，分析层间黏结、钢筋直径、焊缝长度、混凝土强度对荷载-界面分离量曲线的影响，评估该连接件的抗拉拔性能。通过静力拉拔试验结合有限元分析方法，探究连接件破坏机理，明确连接件受力变化特征。（2）基于静力拉拔试验，研究焊接钢筋网连接件的抗拔疲劳寿命，结合试验研究与Miner理论，对钢-超薄

6、UHPC轻型组合桥面结构抗拔疲劳寿命进行等效换算。试验结果表明:A-1构件在6.56kN-32.8kN荷载幅下加载50万次，在8.2kN-41kN荷载幅下加载100万次，在7.38kN-49.2kN荷载幅下加载211万次，UHPC表面裂缝宽度达到0.05mm，界面分离增大明显；A-2构件在7.38kN-49.2kN荷载幅下加载350万次，UHPC表面裂缝宽度达到0.05mm；A-3构件在11.48N-57.4kN荷载幅下加载200万次，UHPC表面裂缝宽度为0.03mm，界面分离与A-1构件相当；拉拔疲劳构件在历经疲劳试验后，连接件弹性极限荷载下降2.1%-14.1%，抗拔开裂承载力

7、下降9.9%-12.4%，抗拔刚度下降27.5%-35.5%，连接件抗拔疲劳性能良好；焊接钢筋网连接件S-N曲线的斜率参数取3较为合理。（3）建立润扬长江大桥节段模型，进行实桥工程实例分析。焊接钢筋网连接件以纵向150mm、横向200mm的间距布置，计算钢-超薄UHPC组合桥面结构在车辆荷载作用下的层间力、UHPC拉应力。有限元分析表明：在最不利车辆荷载作用下，最大法向拉拔力为2.16kN，安全系数达到5.97，层间剪力与UHPC拉应力均能满足静力要求。基