钢纤维混凝土栓钉-橡胶组合连接件疲劳性能分析

U24%U441.4%TU398; 为探究钢纤维混凝土(Steel fiber reinforced concrete,SFRC)栓钉-橡胶组合连接件的疲劳性能,结合文献疲劳试验,采用ABAQUS与FE-SAFE软件建立试件有限元模型并进行静力性能与疲劳寿命计算,结果与文献试验值基本吻合.以剪应力幅、橡胶套高度和栓钉直径等为控制参数,分析SFRC栓钉-橡胶组合连接件的疲劳寿命变化规律,并根据分析结果参考Eurocode 4 拟合出SFRC栓钉-橡胶组合连接件的疲劳寿命计算公式.研究结果表明:通过ABAQUS与FE-SAFE相结合的方式能够较好地实现SFRC栓钉-橡胶组合连接件的疲劳性能分析;组...

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Published in铁道标准设计 Vol. 69; no. 1; pp. 104 - 146
Main Authors 张俊豪, 刘世忠, 栗振锋, 毛敏, 郭文龙, 郭京京, 刘俊俊
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 太原科技大学车辆与交通工程学院,太原 030024%山西省交通科技研发有限公司,太原 030006%兰州大学土木工程与力学学院,兰州 730000 2025
Subjects
rubber-sleeved stud shear connector
steel fiber reinforced concrete
栓钉-橡胶组合连接件
应力幅
钢纤维混凝土
finite element
stress amplitude
FE-SAFE
有限元
fatigue life
疲劳寿命
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ISSN1004-2954
DOI10.13238/j.issn.1004-2954.202305240001

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Summary:U24%U441.4%TU398; 为探究钢纤维混凝土(Steel fiber reinforced concrete,SFRC)栓钉-橡胶组合连接件的疲劳性能,结合文献疲劳试验,采用ABAQUS与FE-SAFE软件建立试件有限元模型并进行静力性能与疲劳寿命计算,结果与文献试验值基本吻合.以剪应力幅、橡胶套高度和栓钉直径等为控制参数,分析SFRC栓钉-橡胶组合连接件的疲劳寿命变化规律,并根据分析结果参考Eurocode 4 拟合出SFRC栓钉-橡胶组合连接件的疲劳寿命计算公式.研究结果表明:通过ABAQUS与FE-SAFE相结合的方式能够较好地实现SFRC栓钉-橡胶组合连接件的疲劳性能分析;组合连接件的疲劳破坏位置均发生于栓钉根部焊缝处;与普通栓钉连接件相比,加入橡胶套的组合连接件在 200 万次疲劳荷载作用下的应力幅下降 40%左右;组合连接件的疲劳寿命随着栓钉直径的增大逐渐增加,随着橡胶套高度的增加逐渐降低;提出的疲劳寿命计算公式在 200 万次疲劳荷载下的应力幅均明显低于各国现有规范,采用本文计算公式预测SFRC栓钉-橡胶组合连接件的疲劳寿命更加安全,为SFRC栓钉-橡胶组合连接件的设计应用提供了参考.
ISSN:1004-2954
DOI:10.13238/j.issn.1004-2954.202305240001