铁路混凝土工程钢筋机械连接疲劳性能试验研究

基于"等强度连接"设计原则,采用常用3种直径的钢筋,结合螺纹接触力学计算与加工难易程度,选定疲劳性能试验研究的连接件规格,并进行疲劳性能试验研究,得出如下结论:(1)除Φ32mm、P=3.0mm镦粗直螺纹连接接头的结果不满足100MPa应力幅、200万次疲劳循环试验外,其余连接件均能满足要求,且滚轧直螺纹连接组件的S-N曲线最为平缓,疲劳性能最好,挤压型连接形式次之,镦粗直螺纹连接形式效果最差;(2)从螺距上比较,2.5mm螺距的连接形式得出S-N曲线最为平缓,疲劳性能较好,2.0mm、3.0mm基本相当;(3)当采用所有的试验样本进行S-N曲线回归分析后,曲线的斜率为-0.20662,与欧洲规范规定斜率-0.2误差3.31%,连接件设计合理,工艺可靠;(4)疲劳断口多发生在连接件之外钢筋母材的第一圈螺纹处,与滚压、镦粗和挤压对钢筋母材的影响规律一致。实际应用时,可参考归一化分析的S-N曲线,选定合理的疲劳强度及疲劳寿命,确保结构的疲劳性能满足使用要求。