黑科技！抗拔不抗剪的栓钉，你用过吗？

        钢-混凝土组合梁是通过抗剪连接件将混凝土楼板和钢梁组合成一个整体，充分发挥钢材的抗拉性能和混凝土的抗压性能，与单独工作的钢梁相比，挠度可减小1/3~1/2，实在是节能减排必备良品。

        但这玩意用到超静定结构中就不妙了，因为超静定结构在负弯矩区位置的受力状态是混凝土受拉、钢梁受压，而栓钉连接件的抗剪作用约束了混凝板的纵向变形，导致组合结构负弯矩区混凝土板产生更大的拉应力，所以因这个区域的混凝土极易开裂！

        针对负弯矩区楼板抗裂问题，专家们想了很多办法，包括加密钢筋法、纵向预应力技术、群钉技术、优化施工工艺法等。对于跨度较大时，在弯矩区施加预应力是个不错的选择，但因为楼板与钢梁之间有栓钉连着的，所以施加的预压力有一部分被钢梁扛住了，大大降低了纵向预应力的效率。

        为了解决这个问题，聂建国院士发明了抗拔不抗剪的连接件。非常神奇，在负弯矩区的混凝板与钢梁采用这种连接件以后，板在纵向可以自由变形，从而降低混凝土板的拉应力和提高预应力效率，但连接件抗拔作用可以防止混凝土板与钢梁分离和掀起。

        该连接件的主体由螺杆和螺帽组成，材质和传统栓钉连接件相同，施工时，先将螺杆焊在钢梁翼缘上，然后在螺杆周围套上低弹模材料（例如：泡沫塑料、EVA泡棉、橡胶等），最后再拧上螺帽。具体样子见下图：

        这种连接件优势很明显：①混凝土板和钢梁之间纵向刚度很弱，几乎能自由滑动，可有效释放组合梁负弯矩区混凝土板中的拉应力；②能有效降低活载效应、混凝土收缩徐变以及温度效应引起混凝土板中的拉应力，显著提高组合结构的使用性能、长期性能和耐久性能；③连接件取材方便，构造简单，施工方便，经济性好；④保留了传统栓钉连接件抗混凝土板掀起的功能，钢与混凝土界面在有限滑移的情况下始终紧密贴合，保证了结构整体性和界面耐久性。