张永贵

（重庆市城市建设发展有限公司，重庆 400010 ）

0 前言

钢混组合梁通过剪力键将混凝土构件和钢结构连接在一起，一方面能充分发挥钢结构优良的抗拉性能以及混凝土良好的抗压性能，另一方面钢混组合梁具有较轻的结构自重、较低的梁高、施工高效、便捷等优点，近年来被广泛运用在桥梁领域[1]。

因此，作为“承上启下”的剪力连接件荷载-滑移特性以及抗疲劳性能备受关注。不少文献表明，采用PBL 剪力键作为钢混组合梁的连接件，可解决传统剪力钉存在的单个抗剪强度低、加工困难、群钉对钢梁损伤较大、应力集中等诟病，能进一步提高剪力键的承载能力和抗疲劳性能[2]。

但目前对PBL剪力键的研究大多基于力学行为、构件间的相对滑移量等。而自然环境中的钢-混凝土组合结构往往受大气温度变化以及太阳辐射等循环作用[3][4]。混凝土导系数较差，往往存在温度滞后的现象，从而导致剪力键出现温度应力分布[5]。基于此本文建立有限元分析，模拟在日照作用下，瞬态温度场下钢混组合梁连接件的受力性能，进一步说明PBL 剪力键的优势。

1 有限元模型

本文钢混组合梁截面尺寸采用某20 米人行天桥，断面示意图如下，其中，剪力钉采用Φ22，顺桥向间距300mm，横桥向间距200mm，BPL 剪力键厚度采用10mm，开孔孔径为50mm。简化计算，分别建立BPL 剪力键和剪力钉缩尺模型，如图2.2 所示。

图2.1 横断面示意图

图2.2 有限元模型

有限元所选取的材料具体参数如下表所示，混凝土、工字钢、PBL 剪力键分别采用C3D8T 六面体单元划分，剪力钉采用C3D4T 四面体单元划分。……