钢柱脚锚栓抗剪性能研究

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本文进行了5组共15个试件关于柱脚锚栓抗剪性能的试验研究,考虑了锚栓的直径、柱底板厚度和孔径与栓杆直径之差的影响。试验获得的剪力和钢柱脚混凝土界面滑移的关系曲线形状相似,曲线可分为弹性阶段,滑移阶段和强化阶段,抗剪承载力建议取自弹性段的终点,最大抗剪极限承载力超出弹性极限承载力的部分可以看成是强度储备用于抵抗罕遇地震作用,因为其对应的滑移很大。研究发现柱脚底板厚度对抗剪承载力的影响很大,底板锚栓孔径和锚栓直径之差对抗剪承载力的影响很小。试验试件的破坏模式有:(1)锚栓拉剪破坏;(2)混凝土试件冲切破坏。所有试验样本中锚栓周围混凝土接触面上均发现大量锈迹,显示出较强的压力出现在接触面上,也说明锚栓中出现了较大拉力。有限元分析采用ABAQUS,接触单元使用在钢材与混凝土接触面,锚栓与底板孔壁接触面上,分析中的材料属性来自于试验测试,混凝土采用塑性损伤模型,有限元分析获得的剪力滑移曲线与试验结果符合较好。研究发现,在弹性阶段锚栓中的拉力约为剪力50%-67%,锚栓拉力用来确定摩擦抗剪力,以便试验同建议公式具有更好的相关性。
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