低温下钢混凝土组合结构疲劳试验和极限承载力.PDF

第 35 卷第 6 期 中南大学学报(自然科学版) Vol .35 No 6 2004 年 12 月 J . CENT . SOUTHUNIV .(SCIENCEANDTECHNOLOGY) Dec . 2004 低温下钢 混凝土组合结构疲劳试验和极限承载力 侯文崎,叶梅新 (中南大学土木建筑学院,湖南长沙,410075) 摘要:针对钢 混凝土结合梁在青藏铁路上的应用情况,模拟青藏铁路线的温度环境,用专门研制的低温设备(最低 温度能保持在- 50 ℃ 以下),对由 14 MnNbq钢构件、直径为22 mm 的栓钉(下称φ 22 栓钉)和强度等级为 C50 的混 凝土组成的钢 混凝土组合件作了低温疲劳试验和极限承载力试验。试验中,考虑了钢板的轧向和环境温度变化 等因素对组合件承载力的影响,研究了低温下φ 22 栓钉的破坏形式,疲劳承载力和极限承载力等问题,并将低温下 的试验结果同常温下的试验结果进行了对比。研究结果表明:在同等荷载下,φ 22 栓钉在- 50～ 0 ℃ 的低温环境下 疲劳寿命比在室温下的疲劳寿命长,且有温度越低,抗疲劳性能越强的趋势;钢板轧向对栓钉疲劳寿命影响很大, 但对栓钉极限承载力没有明显影响;14MnNbq钢材质优良,转变温度低于- 50 ℃。 在温度为- 50 ℃ 时,栓钉焊在 14MnNbq钢板上对钢板材质无影响。 关键词:钢 混凝土组合结构;低温;疲劳;极限承载力 中图分类号:TU398 + .9 文献标识码:A 文章编号:1672 7207(2004)06 1025 06 FatiguePerformanceandUltimateCapabilityof Steel concreteCompositeStructuresunderLowTemperature HOU Wen qi,YEMei xin (SchoolofCivilandArchitecturalEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha 410075,China) Abstract:Aimingatitsapplicationin theconstructionof Qinghai TibetRailway (QTR),experi mentson thefatigue performanceand ultimatecapability of steel concretecomposite structures consistingof 14MnNbqsteelgirders,studs withdiameters of 22 mm(i .e .,φ 22 studs)and C50 concreteweredoneinasetofrefrigeratingapparatus,which wasparticularlydevelopedtosimu latetheenvironmentaltemperatureof QTRandthe lowest temperaturecan bekeptat - 50 ℃ . Consideringtheinfluenceof temperaturechangesandrolleddirection of thesteel,thedestroyed form ,fatigueperformanceandul