剪扭复合作用下预制拼装混凝土桥干接缝抗剪强度分析

摘要

为研究剪扭复合作用对单键齿干接缝抗剪强度影响,本文结合实际预制拼装混凝土桥剪力键尺寸与形状,利用ABAQUS有限元软件对干接缝剪力键受剪扭复合作用直至失效过程进行分析;研究过程首先以已有学者剪力键纯剪切试验为对象,建立其有限元模型,对比文献可以得出:数值模拟与试验得到的接缝位置抗剪强度比值平均为0.94,且数值模拟中裂缝位置与试验裂缝出现位置较为接近,裂缝演化过程较好吻合;在此基础上采用相同方法建立新数值模型,并通过改变荷载作用位置对剪力键施加剪扭复合作用,结果表明:单键齿干接缝抗剪强度随荷载所产生扭转作用增大而减小,扭转对剪力键抗剪强度降低幅度影响显著,当键齿厚度为400 mm,荷载偏移距离为275 mm,荷载移动距离为键齿厚度1/1.45时,抗剪强度较受纯剪切荷载模型减少超过40%;对60个剪扭复合作用模型抗剪强度降低值线性回归,得到偏载距S与抗剪强度减少系数P之间关系为P=1.758×10^(-3)S-0.042,依此对美国AASHTO规范中干接缝抗剪承载力预测计算式提出修改建议;通过另建立8个设置不同参数的剪扭复合作用模型验证修正后计算式准确性与一般性,数值模拟与修正计算式得到的抗剪强度比值平均为1.01,最大为1.06。