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在波紋鋼腹板組合箱梁橋結(jié)構(gòu)中，剪力連接件的選擇和設(shè)計(jì)很關(guān)鍵，它將鋼材與混凝土兩種材料組合起來并使其共同工作剪力連接件的應(yīng)用非常廣泛，除了應(yīng)用在波紋鋼腹板組合箱梁橋中外，還在混合梁結(jié)構(gòu)、橋塔結(jié)構(gòu)、混合拱肋結(jié)構(gòu)和錨定錨固結(jié)構(gòu)等多種結(jié)構(gòu)當(dāng)中有所應(yīng)用，具有傳力連續(xù)、路徑長、范圍大等特點(diǎn)，確保了結(jié)構(gòu)體系的安全可靠PBL剪力連接件是在鋼翼緣板上焊接豎向鋼板，然后在豎向鋼板上開孔并在開孔內(nèi)設(shè)置貫穿鋼筋而形成的PBL剪力連接件形式.
剪力連接件的主要受力部位位于開孔鋼板的周圍，澆注混凝土后在開孔內(nèi)形成混凝土抗剪銷，依靠抗剪銷來抵抗鋼(混凝土間的作用力PBL剪力連接件主要承擔(dān)三部分的作用力：一是橫向剪力；二是混凝土與鋼板間的分離力，主要由混凝土抗剪銷承擔(dān)；三是鋼-混凝土間的水平縱向剪力，主要由混凝土抗剪銷和開孔內(nèi)貫穿鋼筋承擔(dān)，受力狀態(tài)如圖所示在組合梁研究應(yīng)用領(lǐng)域，仍有許多問題亟待解決，而通過試驗(yàn)及從試驗(yàn)得出的經(jīng)驗(yàn)公式的過程要消耗大量的人力物力和財(cái)力，一些影響參數(shù)由于試驗(yàn)條件的限制不能準(zhǔn)確得到，需要通過其他的方法實(shí)現(xiàn)有限元分析方法在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，研究借助推出試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)公式的數(shù)據(jù)來驗(yàn)證有限分析方法在組合梁剪力連接件中應(yīng)用的可行性。
利用有限元軟件ANSYS(建立某大橋的PBL剪力連接件局部的實(shí)體模型，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)采用整體式模型，混凝土采用實(shí)體單元Solidb65模擬，PBL貫穿鋼筋和鋼板采用實(shí)體單元Solidb85模擬，為了提高模型計(jì)算速度，在保證計(jì)算結(jié)果精確的前提下，盡可能減少模型的單元數(shù)量，并對連接件的不同位置采用不同精度的網(wǎng)格劃分，考慮到構(gòu)件模型和加載的對稱性，只建立試驗(yàn)構(gòu)件一半的模型，僅對PBL貫穿鋼筋及其根部附近混凝土進(jìn)行精密網(wǎng)格劃分、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的有限元模型如圖所示，鋼板-混凝土和PBL貫穿鋼筋的材料非線性均選用多線性等向硬化模型(T46)來進(jìn)行模擬開孔鋼板-混凝土和PBL貫穿鋼筋的應(yīng)力（應(yīng)變曲線），所示貫穿鋼筋與混凝土之間以及混凝土與鋼板之間都采用面面接觸方式，采用面接觸單元來進(jìn)行模擬，定義單元生成在鋼結(jié)構(gòu)的表面，定義：單元生成在混凝土的表面，在鋼板頂面施加的外荷載為均布荷載，并且采用荷載步進(jìn)行逐級加載，當(dāng)加載達(dá)到極限狀態(tài)時(shí)，混凝土開裂，局部壓碎，鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度在模型計(jì)算中，打開選項(xiàng)，采用默認(rèn)的收斂準(zhǔn)則。
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