钢混凝土组合结构 [粘结钢-混凝土组合结构实验研究]

　　摘 要:本文论述了有关粘结钢-混凝土组合结构力学性能的实验分析。钢梁和混凝土板由胶粘剂组装而成。对例如胶粘剂的性质和粘合接头的不规则厚度等主要技术参数对力学性能及极限承载力的影响进行了研究。在这项工作中使用了两种胶粘剂。

　　关键词:组合梁 混凝土板 钢梁 胶粘剂 应变 力学性能

　　中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(b)-0061-01钢-混凝土混合结构是通常由混凝土板由金属连接件连接到钢梁上组成。这种组装的目的是结合钢材高的抗拉强度和混凝土高的抗压强度。通过这种方式,钢-混凝土组合梁比单独的钢梁或者混凝土板硬度和强度都更大。

　　对钢-混凝土混合结构来说最重要的问题之一是钢-混凝土分界面的抗剪强度。这个难题最近随着剪切螺栓连接件的出现迎刃而解,这种连接件可以保证钢梁和混凝土板之间的可靠连接。这些连接件一般焊接在钢的表面,但它可能降低钢的性能。混凝土板和钢梁之间的连接方式对于钢-混凝土混合桥式结构的耐久性和力学性能非常重要。预制水泥板的使用,而不是在钢表面现浇混凝土,特别令人关注。用粘结连接取代金属连接有可能减少剪应力集中并且可使混凝土与钢之间的作用力持续转移,这是由于以下事实:粘结在一起的钢-混凝土组合梁,材料的粘结表面远大于用焊剪切螺栓连接的表面。

　　目前的工作涉及粘结钢-混凝土组合梁。这个组合梁由一个预制混凝土板和一个由粘合接头连接的钢梁组成。实验程序进行,以确定一些参数的影响,如粘合剂的性质和粘合接头纵 ……此处隐藏2625个字…… 滑动接触面的数据。

　　共有22应变仪被安装在每个组合梁试件上。17应变规被安置在纵向上,另外5个在横向上。应变仪11、15、19、20和21被安装在顶部凸缘的底面,应变仪14和18在底部凸缘的底面,应变仪6、7、8、9和10在加固钢筋的表面,其他在钢梁网的表面。线性可变动变压仪和应变仪的数据被连一个接到一台电脑上的数据采集系统记录。在那里,应变仪能够分析应变和应力沿粘结组合梁的长度、高度和宽度的演变,也可以分析混凝土和钢梁通过粘合接头进行的力的传递过程。

　　在跨中施加集中荷载。在实际测试前,预先在粘结组合梁上施加一个小的20kN的荷载然后逐级卸载。重复这项操作来检验应变仪和传感器的性能以及确保组合梁被正确地固定于支承结构上。在确保所有仪器工作良好后,应变仪及传感器进行初始化。在组合梁上以5kN为一级逐级增加荷载直到梁破坏。

　　2 结语

　　试验结果表明,以环氧胶粘剂保证的钢梁和混凝土板的连接是完美的,而且在钢-混凝土界面没有任何滑动。在由聚氨酯确保的组合梁的界面,连接处很灵活。胶粘剂在厚度上横向方向2mm和纵向方向4mm的变化对于力学性能和极限承载力并不重要。混凝土板上的第一条裂缝出现在横向方向。实验结果表明一个钢筋混凝土组合结构由胶粘剂组合而成是可行的。