[發明專利]復合式栓接剪力鍵構造

在審

• 申請號: 202210131094.0
• 申請日: 2022-02-13
• 公開（公告）號: CN114411975A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 高燕梅;張方華;陳奉民;黃滔;王學飛
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: E04B1/38
• 分類號: E04B1/38;E04B1/41;E01D19/00
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 張子飛

本發明公開了一種復合式栓接剪力鍵構造，包括預制混凝土承板、鋼過渡件和鋼支撐件，所述鋼過渡件預埋于預制混凝土承板，并與預制混凝土承板形成整體，所述鋼過渡件的第一端部凸出于預制混凝土承板用于與鋼支撐件栓接；還包括預埋于預制混凝土承板的抗剪組件，所述抗剪組件包括栓釘和加強鋼肋，所述栓釘為若干個，若干個栓釘沿長度方向間隔連接于鋼過渡件；沿橫向分設在預制混凝土承板中心軸線兩側的鋼過渡件構成一組連接件組，所述加強鋼肋沿橫向的兩端分別與連接件組中的兩個鋼過渡件連接，所述加強鋼肋為若干個，若干個加強鋼肋沿長度方向間隔布置，既能避免后澆混凝土槽孔(帶)混凝土，提高了鋼與混凝土裝配度，又能方便施工，改善施工中鋼與混凝土之間連接操作條件差的問題，并改善結構抗剪性能。

技術領域

本發明涉及建筑結構和橋梁工程領域，具體涉及一種復合式栓接剪力鍵構造。

背景技術

為了加快建造速度，節約建設成本，同時提高結構質量，減少高空作業時間，提高施工安全性，基于快速建造的裝配式鋼-混組合梁日益得到廣泛應用，也隨之出現了很多裝配式剪力鍵，它可以將鋼梁與預制橋面板通過后期裝配連接成為整體，是組合結構實現快速建造施工的關鍵受力構造。目前裝配式剪力鍵還存在以下問題：

問題1：現有剪力鍵分為兩大類，一為柔性剪力鍵，常常需要布置間距較密的釘群才能滿足抗剪性能需要，并且柔性剪力鍵在使用過程中允許發生一定的剪切滑移，以自身的變形來抵抗水平剪切的需要。它的破壞狀態分兩種形式，栓釘剪斷和混凝土壓碎，其中栓釘剪斷模式是最常用的一種，但當栓釘剪斷后剪力鍵會迅速停止工作，不再有抗剪承載力，后期延性較差。二為剛性剪力鍵，剛性剪力鍵承載力高，但延性較差，常常出現脆性的突然破壞。

問題2：現有裝配式栓釘剪力鍵均屬于柔性剪力鍵，大致分為兩類：一是帶后澆槽孔(帶)栓釘剪力鍵，如集束式栓釘剪力鍵和橋面板下方帶暗榫的PCSC剪力鍵；二是無需后澆混凝土的全裝配栓釘剪力鍵，如PCSS剪力鍵、各種高強螺栓剪力鍵等。每種剪力鍵各有優劣和適用場合，帶后澆槽孔(帶)栓釘剪力鍵的共同點是均需預留剪力鍵槽孔或后澆帶，待到板內預應力張拉完成后，再后澆槽孔(帶)混凝土，使鋼梁與預制板結整為一體。它的優點是當預制板張拉預應力時能夠很好適應板縱向位移的需要，受力性能良好，能在實現裝配的同時滿足受力性能需要，但當其應用于組合梁上時，其初始裂縫大都起源于預留孔的角隅處，這主要與負彎矩作用下混凝土橋道板處于受拉狀態，預留孔無預應力儲備、且角隅有應力集中有關。部分試驗的初始裂縫出現在板間現澆接縫處，這主要與接縫砂漿質量是否有預壓力或預壓力是否足夠有關。第二類無需后澆混凝土的全裝配栓釘剪力鍵則規避了先后澆混凝土齡期差異的問題，也可以避免后澆槽孔(帶)角隅出現開裂，能夠實現預制混凝土板與鋼梁的快速裝配，但此類剪力鍵需在安裝預制板時，板與鋼梁的預留螺孔精確對位后方能實現有效聯結，當螺孔位于板底中央時，操作時需仰面擰緊螺栓，操作條件較差，并且無法適應負彎矩區張拉預應力鋼束時產生的縱向位移需要。

問題3：常規裝配式鋼混組合結構中，常常是利用某種剪力鍵將混凝土與鋼直接裝配，而混凝土與鋼材屬于兩種材料，這就必然造成裝配過程復雜且使混凝土局部受力較大，裝配界面可能存在混凝土在裝配過程中局部損傷。

因此，本方案提出一種能實現快速裝配的復合式栓接裝配剪力鍵構造，既能避免后澆混凝土槽孔(帶)混凝土，提高了裝配度，又能方便施工，改善施工中連接操作條件差的問題，并改善結構抗剪性能。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是克服現有技術中的缺陷，提供復合式栓接剪力鍵構造，既能避免后澆混凝土槽孔(帶)混凝土，提高了裝配度，又能方便施工，改善施工中連接操作條件差的問題，并改善結構抗剪性能。