栓钉剪力连接件传力机理与有效受力长度研究

为研究栓钉剪力连接件受力机理及其在不同强度混凝土中的有效受力长度，进行不同长度栓钉剪力连接件推出试验和精细化有限元参数分析。基于精细化数值模型，分析栓钉及其周围混凝土受力机理，得到栓钉周围混凝土主应力迹线，揭示混凝土力流传递路径。研究结果表明：栓钉受力分为弹性和塑性两个阶段，混凝土强度不变时，栓钉长度变化对栓钉抗剪性能影响较小。基于应力分布规律，栓钉周围混凝土分为三个受力区域，即栓帽上方受压拔区、栓帽下方受拔区和栓钉根部下方受压区。栓钉有效受力长度随混凝土抗压强度增加而减小。以直径19 mm栓钉为例，当混凝土抗压强度为20、30、40和50 MPa时，栓钉有效受力长度为4.42d(d为栓钉直径)、4.00d、3.68d和3.42d。