波形钢-UHPC组合桥面板中栓钉-PBL连接件抗剪性能数值模拟研究

针对波形顶板-超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)新型组合桥面板结构，提出在波形钢板波峰处布置短栓钉，波谷处布置开孔板(Perfobond Leiste,PBL)，形成栓钉-PBL组合连接件协同抗剪。为探究该组合连接件的抗剪力学性能，建立组合连接件推出试验及梁式试验的有限元模型，并基于现有试验对模型的正确性进行验证。在此基础上，讨论了栓钉直径、PBL孔径、栓钉抗拉强度和UHPC抗压强度等设计参数对组合连接件抗剪性能的影响规律。通过分析组合连接件在推出试验全过程中的剪力分配规律，揭示了波形顶板-UHPC组合结构中栓钉与PBL剪力连接件的协同工作机理及破坏机理，并基于此提出组合连接件的设计理论和抗剪承载力计算方法。研究结果表明：组合连接件受到的剪力由栓钉和PBL共同承担，增加短栓钉直径、PBL孔径和UHPC强度均可有效提高组合连接件抗剪承载力；栓钉与无贯穿钢筋的PBL连接件抗剪承载力相近时，后者在加载初期承担的荷载较大，并会早于栓钉发生破坏；二者抗剪承载力之比在1.5左右时，大致同时进入破坏阶段，组合效果最佳；提出的栓钉-PBL组合连接...