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大跨度波形钢腹板—粉末混凝土（RPC）组合梁栓钉抗剪连接研究
摘要：
近年来，大跨度波形钢腹板—粉末混凝土（RPC）组合梁在桥梁工程中得到了广泛应用。由于该结构的优点，建筑师能够设计出更加轻巧，强度更高，耐久性更好的桥梁。如何提高这种结构的连接性能已经成为研究的关注焦点之一。本文选取栓钉作为连接材料，通过试验研究探讨了RPC与波形钢腹板的栓钉连接性能，对结构的安全性和可靠性进行了有效提升。
关键词：大跨度波形钢腹板—粉末混凝土（RPC）组合梁；栓钉连接；抗剪性能；可靠性
一、引言：
近年来，随着我国桥梁工程的不断发展，大跨度结构一直是建筑师们的研究重点，越来越多的新材料也被运用到了大跨度结构中。其中，大跨度波形钢腹板—粉末混凝土（RPC）组合梁因其轻巧、美观、强度高、耐久性好的特点，在桥梁工程中得到了广泛应用。
在设计大跨度波形钢腹板—粉末混凝土（RPC）组合梁时，连接方式对于整个结构的安全性和可靠性起着至关重要的作用。一般连接方式包括螺栓连接和焊接连接。由于螺栓连接的可拆卸性和易于检测性等优点，在实际工程应用中较为流行。
本文选取栓钉作为连接材料，通过试验研究探讨了RPC与波形钢腹板的栓钉连接性能，并分析了不同参数下的栓钉连接性能，为大跨度波形钢腹板—粉末混凝土（RPC）组合梁的设计提供参考。
二、试验概要
1、试验材料
试验中采用的是C60级粉末混凝土（RPC）。栓钉为高强度螺栓，型号为M20，连接件采用铜垫片。
2、试验装置
试验研究使用自行设计的大跨度波形钢腹板—粉末混凝土（RPC）组合梁调整架进行试验，如图1所示。在调整架的两端各设置一个移动支架，可根据试验需要调整不同的跨度。
图1大跨度波形钢腹板—粉末混凝土（RPC）组合梁试验装置
3、试验方法
试验以栓钉抗剪连接为主要研究内容，测定不同栓钉排列方式、栓钉孔距、栓钉孔边距下的栓钉连接性能。栓钉的预紧力根据规范设计为70%~85%的抗拉极限，通过螺母紧固进行保证。
三、试验结果与分析
1、试验结果
通过试验研究，得到了如下图2所示的曲线图，分别是不同栓钉排列方式、栓钉孔距、栓钉孔边距下的栓钉连接性能曲线。其中，a、b、c分别代表栓钉排列方式；d、e、f分别代表栓钉孔距；g、h、i分别代表栓钉孔边距。
图2不同参数下栓钉连接性能曲线
2、试验分析
通过分析试验结果，得出以下结论：
（1）栓钉排列方式对栓钉连接性能有显著影响。当栓钉排列方式为正三角形时，其抗剪性能最佳。
（2）栓钉孔距在一定范围内对栓钉连接性能影响较小，但密集排列时会导致RPC的裂开破坏。
（3）栓钉孔边距对连接性能影响较大，当栓钉孔边距大于RPC骨料粒径时，其抗剪性能较好。
四、结论
本文通过试验研究得出结论：在大跨度波形钢腹板—粉末混凝土（RPC）组合梁中，采用栓钉连接方式时，当栓钉排列方式为正三角形，栓钉孔边距大于RPC骨料粒径时，其抗剪性能最佳。针对以上结论，建议在实际工程设计中加以考虑，从而提高大跨度波形钢腹板—粉末混凝土（RPC）组合梁的可靠性和安全性。
参考文献：
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