[发明专利]基于剪力钉增强的组合销连接件抗剪承载力确定方法

权利要求书

1.基于剪力钉增强的组合销连接件抗剪承载力确定方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、考虑腹板直插式组合销连接件和剪力钉连接件两部分均提供抗剪承载力，根据叠加原理，确定基于剪力钉增强的组合销连接件的抗剪承载力公式基本形式；

步骤二、基于剪力钉增强的组合销连接件的破坏模式和几何参数，确定组合销连接件单销抗剪承载力计算公式；

步骤三、根据钢销剪力钉均发生根部剪切破坏的现象，建立考虑剪力钉横截面积和剪力钉抗拉强度的剪力钉承载力计算公式；

步骤四、结合基于剪力钉增强的组合销连接件推出试验数据，拟合相互作用影响系数，提出其抗剪承载力计算公式，从而可以确定基于剪力钉增强的组合销剪力连接件抗剪承载力。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：

所述的基于剪力钉增强的组合销连接件，是在腹板直插式改进螺旋线型组合销连接件的钢销上横向设置剪力钉从而形成的。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于：

所述的钢销厚度为8-16mm。

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于：

在单个钢销上设置的剪力钉数量为1-3对。

5.根据权利要求1至4任一权利要求所述方法，其特征在于：

步骤一中，根据叠加原理，得到基于剪力钉增强的组合销连接件的抗剪承载力计算公式基本形式为：

P＝αP_mcl+βP_sd (1)

其中：α为基于剪力钉增强的组合销连接件的相互作用影响拟合系数；β为基于剪力钉增强的组合销连接件中，剪力钉连接件的相互作用影响拟合系数；P_mcl为组合销连接件单销抗剪承载力；P_sd为剪力钉连接件单钉抗剪承载力。

6.根据权利要求5所述方法，其特征在于：

步骤二中，腹板直插式改进螺旋线型组合销连接件的三种破坏模式为：钢销破坏、混凝土剪切破坏和混凝土撬出破坏，由于基于剪力钉增强的组合销连接件的破坏模式为钢销破坏，因此确定组合销连接件的破坏模式为钢销破坏；由于抗剪承载力与钢销厚度、临界截面宽度和屈服强度呈线性关系，几何参数通过钢销间距e_x来表示，则组合销连接件单销抗剪承载力计算公式为：

P_mcl＝0.25·e_x·t_w·f_yk (2)

其中，e_x为钢销间距；t_w为钢销厚度；f_yk为钢腹板屈服强度。

7.根据权利要求6所述方法，其特征在于：

步骤三中，根据《公路钢-混组合梁桥设计与施工规范》，以及钢销剪力钉均在根部被剪断而发生剪切破坏的现象，考虑剪力钉横截面积和剪力钉抗拉强度两个关键参数，建立剪力钉承载力计算公式为：

P_sd＝0.7A_nf_su (3)

其中，A_n为剪力钉截面面积，单位mm²；f_su为焊钉材料的抗拉强度最小值，单位MPa。

8.根据权利要求7所述方法，其特征在于：

步骤四中，结合基于剪力钉增强的组合销连接件推出试验数据，利用差分进化法，对系数α、β进行拟合，得出α＝1.461，β＝0.853；将拟合得到的系数和式(2)、(3)代入式(1)中，得到基于剪力钉增强的组合销剪力连接件的抗剪承载力计算公式(4)，从而可以确定基于剪力钉增强的组合销剪力连接件抗剪承载力，

P＝0.365e_xt_wf_yk+0.597n_sA_nf_su (4)

其中，n_s为单个钢销上的增加剪力钉数量。