預(yù)制混凝土節(jié)段梁接縫抗剪承載力試驗(yàn)研究

李學(xué)斌，蘇永華，楊心怡，魏 峰

（1.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 鐵道建筑研究所，北京 100081；2.中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司 科技與信息化部，北京 100844）

近年來(lái)，我國(guó)在公路、市政、城市軌道交通和鐵路橋梁領(lǐng)域修建了大量的預(yù)制節(jié)段膠接拼裝梁橋，如杭州灣嘉紹大橋引橋、南京長(zhǎng)江四橋引橋、蘇通長(zhǎng)江大橋引橋、鄭州四環(huán)高架橋，以及廣州地鐵4號(hào)線、鄭阜高鐵、徐連高鐵、拉林鐵路、黃韓侯鐵路上的一些橋梁，積累了一定的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)。節(jié)段拼裝梁最大特點(diǎn)是在接縫位置混凝土和普通鋼筋不連續(xù)。接縫面沒(méi)有混凝土骨料和普通鋼筋提供的抗剪強(qiáng)度，而是通過(guò)正壓力和剪力鍵的共同作用，實(shí)現(xiàn)剪力傳遞。由于節(jié)段拼裝梁在接縫面的剪力傳力機(jī)理與整體梁不一樣，為探究接縫的力學(xué)性能，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究。

國(guó)外方面，Base 通過(guò)試驗(yàn)研究了接縫表面處理方式、環(huán)氧膠涂抹方法和預(yù)應(yīng)力大小對(duì)環(huán)氧膠接縫抗剪承載力的影響。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：接縫側(cè)面混凝土開(kāi)裂導(dǎo)致了接縫破壞；使用脫模油會(huì)破壞環(huán)氧樹(shù)脂與混凝土的黏結(jié)；施加縱向預(yù)應(yīng)力可以提高接縫的抗剪承載力［1］。Koseki 等對(duì)無(wú)鍵、單個(gè)大鍵和多個(gè)凸起鍵3種接頭類(lèi)型的干接縫和環(huán)氧樹(shù)脂膠接縫進(jìn)行了抗剪承載力試驗(yàn)研究，結(jié)果表明：各種接頭類(lèi)型的干接縫在相同滑動(dòng)條件下的抗剪承載力存在顯著差異；所有接頭類(lèi)型的環(huán)氧樹(shù)脂膠接縫基本上達(dá)到了濕接縫的強(qiáng)度［2］。Buyukozturk 等對(duì)節(jié)段間的4種類(lèi)型接縫分別進(jìn)行了試驗(yàn)，研究了各種接縫的剪切性能和強(qiáng)度；通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果回歸分析，提出了4 種接縫的抗剪強(qiáng)度計(jì)算建議公式。研究還發(fā)現(xiàn)：4 種接縫的抗剪強(qiáng)度均隨壓應(yīng)力的增加而增加，呈線性變化；膠接縫的抗剪強(qiáng)度高于干接縫的，有鍵膠接縫的抗剪強(qiáng)度比有鍵干接縫高約25%～60%；干接縫的剪切剛度低于膠接縫的；有鍵膠接縫的抗剪強(qiáng)度比整體澆注素混凝土接縫的高；平面膠接縫的抗剪強(qiáng)度與整體澆注素混凝土接縫的相當(dāng)；膠接縫和有鍵接縫的剪切破壞都為脆性破壞［3］。Kuranishi 等進(jìn)行了膠接縫直剪試驗(yàn)，研究發(fā)現(xiàn)粗糙的接縫表面抗剪承載力比光滑表面大［4］。Hindi 等的試驗(yàn)研究表明：由于膠接縫和干接縫的開(kāi)裂方式和裂縫伸展高度不同，導(dǎo)致膠接縫的承載能力和延性要比干接縫高［5］。Turmo 等進(jìn)行了多鍵齒干接縫試件的直剪試驗(yàn)，研究表明混凝土間摩擦系數(shù)的大小與壓應(yīng)力成反比，多鍵齒與單鍵齒承載力的總和存在1個(gè)強(qiáng)度折減系數(shù)［6］。美國(guó)《節(jié)段式混凝土橋梁設(shè)計(jì)與施工指南》規(guī)范中給出了有剪力鍵干接縫面的抗剪承載力計(jì)算公式［7］。

國(guó)內(nèi)方面，汪雙炎通過(guò)干接縫剪力鍵模型試驗(yàn)研究了剪力鍵的破壞形式和抗剪承載力，得出的主要結(jié)論是接縫最上面鍵齒受力最大，往下逐漸減??；5 鍵齒的受力均勻程度比3 鍵齒好；抗剪承載力中摩擦力所占比例較大，鍵齒的承壓剪力所占比例較小，鍵齒數(shù)量的多少對(duì)抗剪承載力影響甚微［8］。李國(guó)平等通過(guò)節(jié)段式體外預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支模型梁試驗(yàn)，研究了梁體的剪切性能，研究表明：節(jié)段式體外預(yù)應(yīng)力混凝土梁的剪切性能和整體式梁有很大差異；接縫的存在決定了剪切破壞形態(tài)和破壞裂縫的形成；接縫降低了梁體的抗剪承載力、增大了破壞裂縫的寬度和梁體破壞時(shí)的變形；并提出了可用于體外預(yù)應(yīng)力混凝土梁截面抗剪承載力設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)化計(jì)算方法［9-10］。姜海波等對(duì)節(jié)段施工體外預(yù)應(yīng)力梁接縫的力學(xué)性能進(jìn)行了研究，提出了干接縫的抗剪承載力計(jì)算公式［11］。鄒琳斌等采用有限元軟件進(jìn)行數(shù)值模擬，分析了干接縫在直剪模式下的受力機(jī)理，得到了接縫面剪力鍵各鍵齒位移和應(yīng)力的分布規(guī)律。干接縫鍵齒的承壓剪力約為接縫面剪力的14%，摩擦力所占比例約為86%，占比較大［12］。申俊在總結(jié)現(xiàn)有理論計(jì)算公式和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了一種包含混凝土抗剪承載力、正壓應(yīng)力抗剪承載力增量以及破壞面摩擦力3部分的抗剪承載力計(jì)算方法［13］。袁愛(ài)民等通過(guò)模型試驗(yàn)研究了剪力鍵齒深和齒距對(duì)膠接縫抗剪承載力的影響，得出的結(jié)論為剪切試件的破壞類(lèi)型屬于脆性破壞，膠接縫剪力鍵的抗剪承載力與直剪破壞面面積成正比關(guān)系，與齒深和齒距的設(shè)置無(wú)直接關(guān)聯(lián)［14］。軒帥飛等通過(guò)ABAQUS軟件建立剪切試件的有限元模型，對(duì)有鍵干接縫和膠接縫的抗剪承載力進(jìn)行了分析，結(jié)論為膠接縫試件的抗剪承載力比干接縫的提高約16%［15］。

節(jié)段拼裝梁膠接縫的剪力傳力機(jī)理與干接縫有不同之處。干接縫面抗剪承載力是由正壓力作用下的接縫面摩擦力和剪力鍵的剪切破壞力2 部分提供。膠接縫由于在接縫面上涂抹了環(huán)氧樹(shù)脂膠，接縫面不存在摩擦力，接縫面抗剪承載力是由膠與混凝土黏結(jié)界面的剪切破壞力和剪力鍵的剪切破壞力2部分提供。

為探究干接縫和膠接縫面的抗剪承載力，本文設(shè)計(jì)純剪切受力的試件，通過(guò)靜力試驗(yàn)進(jìn)行接縫抗剪承載力研究。

1 試驗(yàn)概況

為分別研究干接縫和膠接縫的抗剪承載力，本試驗(yàn)共預(yù)制9 個(gè)剪切試件，分為3 種類(lèi)型：①型為平面干接縫試件；②型為有剪力鍵干接縫試件；③型為有剪力鍵膠接縫試件。每種類(lèi)型各3 個(gè)試件［16］。

試件為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C50，在試件內(nèi)配置少量普通鋼筋。②型和③型試件在接縫面上設(shè)置2 個(gè)剪力鍵，剪力鍵的尺寸按美國(guó)AASHTO 規(guī)范要求設(shè)定［17］。①型試件接縫為平面，接觸面積為0.144 m2；②型和③型試件接縫上既有剪力鍵接觸（投影面積為0.06 m2），又有平面接觸（面積為0.084 m2），接縫投影總面積為0.144 m2，剪力鍵投影面積與接縫投影總面積的比為0.417。剪切試件尺寸如圖1所示。

圖1 剪切試件尺寸（單位：cm）

剪切試驗(yàn)在中國(guó)鐵道科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室5 000 kN壓力試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。試驗(yàn)加載合力的作用線與試件接縫面處于同一平面內(nèi)，在接縫面上形成純剪切受力狀況。剪切試件接縫面的壓力由試件中部橫穿接縫的鋼絞線張拉力的反力提供。試驗(yàn)加載示意圖如圖2所示。

圖2 試驗(yàn)加載示意圖

接縫抗剪承載力與接縫面壓應(yīng)力水平有關(guān)［3］，每種類(lèi)型的3個(gè)試件分別按7，11和15 MPa壓應(yīng)力水平施加接縫面壓力。試驗(yàn)時(shí)通過(guò)預(yù)應(yīng)力筋先施加垂直接縫的壓力，再通過(guò)應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)施加平行接縫的剪力，剪力采用連續(xù)緩慢加載方式。在試件中間的1根鋼絞線上安裝穿心式荷載傳感器，監(jiān)測(cè)試驗(yàn)過(guò)程中鋼絞線拉力的變化。加載過(guò)程中，當(dāng)剪力鍵齒塊部分出現(xiàn)剪切裂縫或膠接面出現(xiàn)錯(cuò)動(dòng)滑移時(shí)，試驗(yàn)機(jī)荷載值會(huì)突然下降，即認(rèn)為試件已達(dá)到剪切極限狀態(tài)。試驗(yàn)機(jī)荷載傳感器監(jiān)測(cè)到的最大力值即為試件的抗剪承載力。

試件拼裝前未對(duì)接觸面進(jìn)行特殊處理，只清除脫模劑和灰塵。試驗(yàn)前，③型試件在接縫面上均勻涂抹3 mm 厚的環(huán)氧樹(shù)脂膠。通過(guò)張拉試件中部角上的4 根鋼絞線施加40 kN 總壓力，使接縫內(nèi)膠體在0.28 MPa［17］壓應(yīng)力作用下完成固化。待試件混凝土試塊和接縫膠體的抗壓強(qiáng)度都達(dá)到50 MPa 以后，再進(jìn)行靜力剪切試驗(yàn)。剪切試驗(yàn)實(shí)景如圖3所示。

圖3 剪切試驗(yàn)實(shí)景

剪切試驗(yàn)前，試件混凝土試塊的實(shí)測(cè)抗壓強(qiáng)度均大于52 MPa。環(huán)氧樹(shù)脂膠的7 d 抗壓強(qiáng)度大于60 MPa，鋼對(duì)鋼拉伸剪切強(qiáng)度大于11 MPa。

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 試件破壞形態(tài)

剪切極限狀態(tài)時(shí)，試件剪切荷載達(dá)到峰值，②型和③型試件主裂縫出現(xiàn)在剪力鍵根部和接縫面上，主裂縫位置如圖4所示。有鍵干接縫試件的破壞面出現(xiàn)在剪力鍵根部位置，接縫內(nèi)2 個(gè)鍵的根部都被剪斷，如圖5所示。有鍵膠接縫試件的破壞面出現(xiàn)在接縫面上，接縫內(nèi)2 個(gè)鍵的根部都被剪斷，同時(shí)平面接觸部分膠與混凝土黏結(jié)區(qū)出現(xiàn)剝離，如圖6 所示。2 種試件在不同壓應(yīng)力水平下的剪切破壞形態(tài)均為脆性破壞。

圖4 剪切破壞主裂縫

圖5 ②型試件剪切破壞實(shí)景

圖6 ③型試件剪切破壞實(shí)景

2.2 剪切試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.2.1 平面干接縫試件

平面干接縫的抗剪承載力即接縫面的滑動(dòng)摩擦力?；瑒?dòng)摩擦力F的計(jì)算公式為

式中：μ為摩擦系數(shù)；A為接縫面面積；σc為接縫面平均正壓應(yīng)力。

由式（1）可以計(jì)算出接縫兩側(cè)混凝土平面間的摩擦系數(shù)。

試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。由表1 可見(jiàn)：混凝土平面之間的摩擦系數(shù)與接觸面的粗糙度和壓應(yīng)力水平有關(guān)；3 個(gè)試件實(shí)測(cè)接縫面正壓應(yīng)力分別為14.99，9.64 和7.42 MPa，相應(yīng)摩擦系數(shù)計(jì)算值分別為0.57，0.66和0.61，平均值為0.61。

表1 ①型試件剪切試驗(yàn)結(jié)果

國(guó)外部分研究人員關(guān)于平面干接縫摩擦系數(shù)的試驗(yàn)結(jié)果在0.40～0.80 之間［3］，本文試驗(yàn)結(jié)果也在該范圍內(nèi)。美國(guó)《節(jié)段式混凝土橋梁設(shè)計(jì)與施工指南》［7］和《鋼筋混凝土建筑規(guī)范》［18］中給出的混凝土平面摩擦系數(shù)為0.60，與試驗(yàn)結(jié)果平均值比較接近。干接縫計(jì)算抗剪承載力時(shí)，摩擦系數(shù)取0.60是偏于安全的。

2.2.2 有剪力鍵干接縫試件

有剪力鍵干接縫試件的抗剪承載力是由平面部分的摩擦力和剪力鍵根部的剪切破壞力2 部分提供。美國(guó)《節(jié)段式混凝土橋梁設(shè)計(jì)與施工指南》中給出的有鍵干接縫抗剪承載力計(jì)算式為

式中：Fuj為干接縫抗剪承載力；?j為干接縫設(shè)計(jì)強(qiáng)度折減系數(shù)，取0.75；Fnj為干接縫名義抗剪承載力；Ak為接縫面全部剪力鍵根部的面積；σ'c為圓柱體試件混凝土抗壓強(qiáng)度；σpc為接縫面重心軸位置混凝土有效壓應(yīng)力；Asm為接縫面平面接觸部分的面積。

美國(guó)規(guī)范公式采用的是英制單位，將式（2）換算為國(guó)際單位制，有鍵干接縫的名義抗剪承載力計(jì)算式為

式（4）也可近似表達(dá)為

式中第1 部分是剪力鍵混凝土提供的極限剪力；第2 部分是剪力鍵因壓應(yīng)力作用而提供的剪力；第3部分是壓應(yīng)力作用下平面部分摩擦提供的剪力。

在另一項(xiàng)剪切試驗(yàn)研究［19］中，作者推導(dǎo)出了純剪力鍵（不涂膠）的抗剪承載力計(jì)算式為

式中：Fk為剪力鍵的抗剪承載力；τcu為剪力鍵混凝土提供的極限剪應(yīng)力，取5.0 MPa。

結(jié)合考慮接縫平面部分的摩擦力，有鍵干接縫的抗剪承載力Fu計(jì)算式為

阿斯圖里亞斯通過(guò)《波波爾·烏》來(lái)了解瑪雅世界，并在《玉米人中》為加斯巴爾、戈約和尼丘創(chuàng)造了一個(gè)他自己想象的瑪雅世界，讓三者在他所構(gòu)造的亦真亦幻的世界中與被自己丟失的瑪雅文化重新聯(lián)結(jié)在一起，試圖為以三人為代表的瑪雅人民所面對(duì)的社會(huì)危機(jī)提出了自己的解決方案——重拾危地馬拉精神，用瑪雅人的方式生活，方能讓自己被拉迪諾人打亂的生活重歸安寧。

式（7）中μ取0.60。

②型試件抗剪承載力實(shí)測(cè)與計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。從數(shù)據(jù)結(jié)果可見(jiàn)：各計(jì)算值與實(shí)測(cè)值均有一定偏差；壓應(yīng)力較小時(shí)，各計(jì)算值均比實(shí)測(cè)值小，偏差較大，且隨著壓應(yīng)力的增大偏差在減??；式（7）和0.85Fnj的計(jì)算結(jié)果非常接近，相對(duì)誤差在±1%以?xún)?nèi)，本文推導(dǎo)計(jì)算式等同于0.85Fnj。

表2 ②型試件抗剪承載力試驗(yàn)和計(jì)算結(jié)果

圖7 給出了②型試件的抗剪承載力-壓應(yīng)力曲線。

圖7 ②型試件抗剪承載力-壓應(yīng)力曲線

由圖7 可見(jiàn)：②型試件抗剪承載力與壓應(yīng)力的實(shí)測(cè)和計(jì)算曲線都呈線性變化；干接縫名義抗剪承載力式（4）計(jì)算曲線和實(shí)測(cè)曲線相交，當(dāng)接縫面壓應(yīng)力小于10.6 MPa 時(shí)，計(jì)算值比實(shí)測(cè)值小，計(jì)算值偏于安全，而當(dāng)大于10.6 MPa 時(shí)，計(jì)算值比實(shí)測(cè)值大，計(jì)算值偏于不利；本文推導(dǎo)的式（7）計(jì)算曲線和實(shí)測(cè)曲線也相交，當(dāng)接縫面壓應(yīng)力小于14.4 MPa 時(shí)，計(jì)算值比實(shí)測(cè)值小，計(jì)算值偏于安全，而當(dāng)大于14.4 MPa 時(shí)，計(jì)算值比實(shí)測(cè)值大，計(jì)算值偏于不利；式（4）和式（7）計(jì)算值僅在一定壓應(yīng)力范圍內(nèi)和實(shí)測(cè)值比較接近；干接縫抗剪承載力計(jì)算式（3）是在干接縫名義抗剪承載力計(jì)算式（4）的基礎(chǔ)上考慮了0.75 的剪切強(qiáng)度折減系數(shù)，式（3）計(jì)算值比實(shí)測(cè)值偏小，且隨著壓應(yīng)力的增大，二者的偏差在減小；式（7）計(jì)算曲線和0.85Fnj計(jì)算曲線幾乎重合；用式（3）計(jì)算的3 個(gè)試件，計(jì)算值與實(shí)測(cè)值的比值平均值為0.785，計(jì)算值過(guò)于偏安全；從曲線分布可見(jiàn)，當(dāng)干接縫剪切強(qiáng)度折減系數(shù)為0.80 時(shí)，計(jì)算值仍小于實(shí)測(cè)值，且還有一定的安全儲(chǔ)備。因此，采用美國(guó)規(guī)范式（3）計(jì)算干接縫抗剪承載力時(shí)，干接縫抗剪設(shè)計(jì)強(qiáng)度折減系數(shù)?j建議取0.80。

2.2.3 有剪力鍵膠接縫試件

③型試件接縫既有剪力鍵又有環(huán)氧樹(shù)脂膠，試件實(shí)測(cè)抗剪承載力和接縫面壓應(yīng)力結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可見(jiàn)：試件實(shí)測(cè)抗剪承載力與接縫面壓應(yīng)力呈線性變化，式（8）為由試驗(yàn)結(jié)果得到的回歸方程，線性相關(guān)系數(shù)為0.991。

表3 ③型試件抗剪承載力試驗(yàn)與計(jì)算結(jié)果

式中：F'u為有鍵膠接縫的抗剪承載力。

由回歸方程推導(dǎo)出有鍵膠接縫的抗剪承載力簡(jiǎn)化計(jì)算式為

式中：τu為有鍵膠接縫提供的名義極限剪應(yīng)力，取5.9 MPa。

表3 還給出了③型試件抗剪承載力計(jì)算結(jié)果。由表3 可見(jiàn)：③型試件依據(jù)式（9）計(jì)算的抗剪承載力與實(shí)測(cè)值的比值在0.993～1.023 之間，推導(dǎo)式計(jì)算值與實(shí)測(cè)值的相對(duì)誤差均在±5%以?xún)?nèi)。

美國(guó)規(guī)范中未給出膠接縫的抗剪承載力計(jì)算公式，一般是按規(guī)范中給出的干接縫名義抗剪承載力計(jì)算值并考慮一定的強(qiáng)度折減后作為膠接縫的抗剪承載力。規(guī)范中給出了不同預(yù)應(yīng)力束黏結(jié)條件和接縫形式下的剪切強(qiáng)度折減系數(shù)，對(duì)于全粘結(jié)束膠接縫，剪切強(qiáng)度折減系數(shù)為0.90。

圖8 給出了③型試件抗剪承載力-壓應(yīng)力曲線。由圖8可見(jiàn)：③型試件抗剪承載力與壓應(yīng)力的實(shí)測(cè)和計(jì)算曲線都呈線性變化；按干接縫名義抗剪承載力計(jì)算式（4）的計(jì)算值均小于膠接縫實(shí)測(cè)值，偏小程度在6.2%～18.1%之間，按干接縫名義承載力計(jì)算值再考慮0.90 的剪切強(qiáng)度折減系數(shù)后，偏小程度在15.6%～26.2%之間，且偏小程度隨著接縫面壓應(yīng)力的增大而減??；當(dāng)有鍵膠接縫的抗剪承載力按有鍵干接縫名義抗剪承載力計(jì)算式計(jì)算時(shí)，未考慮環(huán)氧樹(shù)脂膠對(duì)抗剪的有利作用，已經(jīng)是偏于安全，當(dāng)再考慮0.90 的剪切強(qiáng)度折減時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致安全儲(chǔ)備偏多。膠接縫的抗剪承載力可按美國(guó)規(guī)范中干接縫名義抗剪承載力計(jì)算式計(jì)算，計(jì)算時(shí)建議不用再考慮剪切強(qiáng)度折減。

圖8 ③型試件抗剪承載力-壓應(yīng)力曲線

3 接縫抗剪承載力影響因素

3.1 剪力鍵的影響

①型和②型試件均為干接縫，區(qū)別是②型試件接縫面增設(shè)了剪力鍵。①型試件依據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式（1）可以計(jì)算出與②型試件同等壓應(yīng)力水平下的抗剪承載力，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4。2 種試件隨著壓應(yīng)力的增加，抗剪承載力的差值在減小，如圖9所示。

表4 干接縫試件抗剪承載力結(jié)果

圖9 干接縫試件抗剪承載力-壓應(yīng)力曲線

有鍵干接縫抗剪極限狀態(tài)是剪力鍵根部剪切破壞和平面接觸面間摩擦滑移同時(shí)出現(xiàn)，而不是單純的混凝土與混凝土界面間的摩擦滑移。平面干接縫增設(shè)剪力鍵后會(huì)較大程度地提高接縫的抗剪承載力。隨著接縫面壓應(yīng)力水平的提高，由壓應(yīng)力引起的剪力在總承載力中的占比增大，由剪力鍵提供的剪力在總承載力中的占比降低。由表4可見(jiàn)：平面干接縫因增設(shè)剪力鍵而增加的抗剪承載力比例在50%～128%之間，剪力鍵在干接縫抗剪承載力中的貢獻(xiàn)明顯，由剪力鍵提供的抗剪承載力占有鍵干接縫抗剪承載力的比例約在33%～56%之間，與接縫面壓應(yīng)力水平相關(guān)。

3.2 環(huán)氧樹(shù)脂膠的影響

②型和③型試件接縫均設(shè)有剪力鍵，投影面積均為0.144 m2，區(qū)別是③型試件接縫面涂抹了環(huán)氧樹(shù)脂膠。表5給出了同等壓應(yīng)力水平下②型試件的試驗(yàn)抗剪承載力和按式（9）計(jì)算的③型試件的抗剪承載力。圖10 給出了有鍵干接縫和膠接縫試件抗剪承載力-壓應(yīng)力曲線。由表5 和圖10 可見(jiàn)：當(dāng)接縫面壓應(yīng)力較小時(shí)，有鍵干接縫與膠接縫的抗剪承載力相差也較小；隨著壓應(yīng)力的增加，二者的差距增大。

表5 ②型試件和③型試件抗剪承載力對(duì)比結(jié)果

圖10 ②型試件和③型試件抗剪承載力-壓應(yīng)力曲線

有鍵干接縫涂抹環(huán)氧樹(shù)脂膠會(huì)提高接縫的抗剪承載力。隨著接縫面壓應(yīng)力水平的提高，因涂抹環(huán)氧樹(shù)脂膠而增加的承載力在總承載力中的占比在增加。從試驗(yàn)數(shù)據(jù)看，因涂抹環(huán)氧樹(shù)脂膠而引起的接縫抗剪承載力提高程度約在6%～26%之間，與接縫面壓應(yīng)力水平相關(guān)。

4 結(jié) 論

（1）有鍵干接縫和膠接縫試件在不同壓應(yīng)力水平下的剪切破壞形態(tài)均為脆性破壞。有鍵干接縫試件的破壞面出現(xiàn)在剪力鍵根部位置；有鍵膠接縫試件的破壞面出現(xiàn)在接縫面上，接縫平面部分和剪力鍵位置同時(shí)出現(xiàn)剪切破壞。

（2）平面干接縫增設(shè)剪力鍵會(huì)明顯提高接縫的抗剪承載力，剪力鍵提供的抗剪承載力占有鍵干接縫抗剪承載力的比例約在33%～56%之間，與接縫面壓應(yīng)力水平相關(guān)。

（3）對(duì)于干接縫面，美國(guó)規(guī)范中提供的有鍵干接縫承載力公式計(jì)算值過(guò)于偏安全，設(shè)計(jì)強(qiáng)度折減系數(shù)?j建議取0.80。干接縫名義承載力計(jì)算式計(jì)算值僅是在一定壓應(yīng)力范圍內(nèi)能和試驗(yàn)值比較接近。

（4）環(huán)氧樹(shù)脂膠對(duì)有鍵干接縫的抗剪承載力有一定提高作用，提高程度約在6%～26%之間，與接縫面壓應(yīng)力水平相關(guān)。采用美國(guó)規(guī)范中有鍵干接縫抗剪名義承載力公式計(jì)算值作為膠接縫的抗剪承載力是偏于安全的，可將環(huán)氧樹(shù)脂膠對(duì)抗剪承載力的提高程度作為膠接縫抗剪承載力的安全儲(chǔ)備。當(dāng)全黏結(jié)體內(nèi)束節(jié)段梁有鍵膠接縫的抗剪承載力按干接縫計(jì)算時(shí)，建議不用再考慮剪切強(qiáng)度折減。

（5）文中提出的有鍵干接縫和膠接縫的抗剪承載力計(jì)算式可為預(yù)制節(jié)段拼裝梁接縫面抗剪承載力計(jì)算提供參考。