超高性能纤维增强混凝土薄腹板中钢销剪力键的抗剪性能
张 程1，李文光1，龚文锋1，贺耀北2，沈秀将2*
(1. 长沙市规划设计院有限责任公司，湖南 长沙 410000; 2. 湖南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410082)
摘 要： 钢销剪力键是一类抗剪性能优异的新型剪力键，与超高性能纤维增强混凝土(UHPFRC)结合能够进一步提升钢-UHPFRC组合梁的结构性能。为研究钢销剪力键在UHPFRC薄腹板构件中的抗剪性能，进行了一系列推出试验和有限元分析。试验中通过控制UHPFRC中钢纤维体积含量(0%，1%，2%，3%)改变其抗拉性能，从而研究UHPFRC抗拉性能对钢销剪力键抗剪性能的影响。采用改良螺旋线(MCL)形钢销直接插入UHPFRC薄腹板中进行推出试验，使用数字图像相关(DIC)系统记录整个加载过程中的应变和裂缝扩展。从破坏模式、裂缝行为、抗剪承载力和荷载-相对滑移曲线等方面对试验结果进行评估。此外，依据试验结果验证了有限元模型的适用性，并进行了结构受力分析。结果表明，UHPFRC的抗拉性能对钢销剪力键的抗剪性能具有显著影响;当UHPFRC不含钢纤维时(脆性材料)，试件的破坏模式为UHPFRC过早出现脆性破坏，表现出较低的抗剪承载力和延性;随着钢纤维含量的增加(抗拉性能提升)，试件的破坏模式为UHPFRC与钢销协同破坏，最终钢销屈服开裂，表现出较高的抗剪承载力和延性。最后，验证了考虑UHPFRC的抗拉强度的钢销剪力键抗剪承载力计算公式的准确性，预测结果与试验值吻合度较高。
关键词： 桥梁工程; 抗剪性能; 推出试验; 钢销; UHPFRC
基金项目： 国家自然科学基金项目(52108138);湖南省交通科技项目(202245);长沙市望城科技计划项目(KJ231020)
引文格式： 张程，李文光，龚文锋，等. 超高性能纤维增强混凝土薄腹板中钢销剪力键的抗剪性能[J]. 市政技术，2025，43(3)：36-45. (ZHANG C，LI W G，GONG W F，et al. Shear behavior of steel dowel shear connector in thin UHPFRC web[J]. Journal of municipal technology，2025， 43(3)：36-45.)