组合板剪切 粘结机理及承载能力试验
2012-07-30史晓宇陈世鸣裘子豪
同济大学学报(自然科学版) 2012年5期
关键词:混凝土
史晓宇,陈世鸣,裘子豪
(同济大学 土木工程学院,上海200092)
压型钢板-混凝土组合板由带压痕、齿槽的压型钢板上浇混凝土构成.组合板常见的破坏方式是钢板与混凝土板交界面处的纵向剪切-粘结破坏.端部锚固明显改善了组合板的纵向剪切-粘结承载特性.
本文通过试验,研究了极限状态下部分剪切 粘结作用,揭示了组合板剪切-粘结破坏机理,给出了考虑端部锚固影响的承载能力简化计算的建议.
1 当前通用的设计方法
现行组合板纵向抗剪承载能力的设计主要有m-k法和部分连接法(τu,表示剪跨内的纵向剪应力)(图1)[1-2],如欧洲规范(EC 4),我国《钢-混凝土组合楼盖结构设计与施工规程》[3]和《高层民用建筑钢结构技术规程》[4]等.
m-k法中,组合板的纵向抗剪承载力采用纵向剪切 粘结破坏时支座截面的竖向力Vu,表示为

式中:b为板宽度,mm;dp为组合板的有效高度,mm,即截面受压区边缘到压型钢板形心的距离;Ap为压型钢板截面积,mm2;Ls为剪跨长度,mm;m和k是由试验确定的两个经验参数,N·mm-2.
部分连接法中,组合板纵向抗剪应力可通过与截面弯矩承载力对应的纵向剪切连接度来计算(图1):

式(2)及图1中:Nc为组合板受弯破坏时截面上混凝土的压力;Ncf为组合板呈塑性受弯破坏时混凝土的最大压力;η为Nc与Ncf的比值,表示组合板纵向抗剪连接程度;Lo为支座悬挑端长度;fcm为混凝土圆柱体抗压强度均值;fyp为钢板屈服强度;Mp,rm为完全共同作用时组合板的抗弯能力;M为试件纯弯段截面弯矩承载力;……
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