view in publisher's site

Static and fatigue behavior of shear connectors for a steel-concrete composite girder

Hightlights•A new type of shear connector for a steel-concrete composite girder bridge, the channel connector, is proposed.•Push-out tests on three type shear connectors under monotonic and repeated loads were carried out.•The initial stiffness of specimens under repeated loading is not significant compared with monotonic loading.•The channel connectors are suitable for a steel-concrete composite girder because of their good mechanical properties.AbstractAs the key part of a steel-concrete composite bridge, the mechanical properties shear connectors that have direct impacts on the bearing capacity of the whole bridge. Angle connectors and twin-perfobond rib (T-PBL) connectors are commonly used in long-span steel-concrete composite bridges. Considering the convenience of construction, a new type of shear connector, the channel connector, is proposed. Push-out tests on three groups of 12 shear connector specimens under monotonic and repeated loads were carried out, and the static and fatigue behavior of the three different shear connectors were compared and analyzed. The results show that the ultimate bearing capacity of channel connectors is the largest, while that for the angle connectors is the second largest and that for T-PBL connectors is the smallest. With the increase in cyclic loading times, the ratio of residual deformation to plastic deformation shows a significant upward trend. The deformation recovery ability of the specimens decreases gradually, and the stiffness deteriorates continuously. The stiffness degradation of channel connectors is the slowest, and the stiffness degradation of angle connectors and T-PBL connectors is faster. The energy dissipation of T-PBL connectors is the largest, while the energy dissipation of angle and channel connectors is the same. The channel connectors proposed in this paper can be used as good shear connectors in steel-concrete composite bridges because of their strength improvement and their certain energy dissipation capacity. In addition, the 3D non-linear finite element models based on the three kinds of shear connectors is established to simulate the whole loading process by using the general finite element software ABAQUS. The results of finite element analysis are in good agreement with the experimental results, which can be used as a powerful supplement to the experimental research.

رفتار استاتیکی و خستگی اتصالات برشی تیر مرکب فولادی - بتن

Hightlights - نوع جدیدی از اتصال‌دهنده برش برای یک پل مرکب فولادی - بتن، رابط کانال، پیشنهاد شده‌است. تست فشار - فشار بر روی سه رابط برشی مطابق با باره‌ای یکنواخت و تکراری انجام شد. سختی اولیه نمونه‌ها تحت بارگذاری مکرر در مقایسه با بار یکنواخت قابل‌توجه نیست. اتصالات کانال برای یک composite مرکب فولادی - بتن مناسب هستند، به خاطر خواص مکانیکی خوب آن‌ها، بخش کلیدی یک پل کامپوزیت سیمانی، یعنی اتصال‌دهنده‌های برشی که اثرات مستقیم بر روی ظرفیت باربری کل پل دارند. اتصال‌دهنده‌های زاویه‌ای و اتصال‌دهنده‌های perfobond (T - PBL)معمولا در پل‌های فولادی بلند مدت و بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرند. با در نظر گرفتن راحتی ساخت، نوع جدیدی از اتصال‌دهنده برشی، رابط کانال، پیشنهاد می‌شود. آزمون‌های فشار - فشار بر روی سه گروه از ۱۲ نمونه اتصال‌دهنده برشی تحت باره‌ای یکنواخت و تکراری انجام شد و رفتار استاتیکی و خستگی سه رابط برشی مختلف مورد مقایسه و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهند که ظرفیت تحمل نهایی اتصالات کانال، بزرگ‌ترین است، در حالی که این مقدار برای اتصال‌دهنده‌های زاویه‌ای، بزرگ‌ترین و برای اتصالات T - PBL کوچک‌ترین است. با افزایش بار بارگذاری چرخه‌ای، نسبت تغییر شکل باقی مانده به تغییر شکل پلاستیک روند صعودی قابل‌توجهی را نشان می‌دهد. قابلیت بازیافت تغییر شکل نمونه‌ها به تدریج کاهش می‌یابد و سختی به طور مداوم تخریب می‌شود. تخریب سختی اتصالات کانال the است، و تخریب سختی اتصالات angle و اتصالات T - PBL سریع‌تر است. پراکندگی انرژی اتصالات T - PBL بزرگ‌ترین است، در حالی که پراکندگی انرژی اتصالات و اتصالات کانال یک‌سان است. اتصال‌دهنده‌های کانال‌های پیشنهادی در این مقاله را می توان به عنوان اتصال‌دهنده‌های برشی خوب در پل‌های مرکب فولادی - بتنی به دلیل بهبود قدرت و اتلاف انرژی ویژه آن‌ها مورد استفاده قرار داد. علاوه بر این، مدل‌های آلمان محدود سه‌بعدی مبتنی بر سه نوع رابط برشی برای شبیه‌سازی کل فرآیند بارگذاری با استفاده از نرم‌افزار اجزای محدود اجزا محدود ایجاد شده‌است. نتایج تحلیل اجزا محدود با نتایج تجربی مطابقت خوبی دارند، که می‌تواند به عنوان مکمل قوی برای تحقیقات تجربی مورد استفاده قرار گیرد.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.