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大开孔率钢管混凝土柱承载力研究
| 论文题名： | 大开孔率钢管混凝土柱承载力研究 |
| 关键词： | 钢管混凝土柱;斜拉桥桥塔;开孔率;承载能力 |
| 摘要： | 近些年来，在一些中小跨径斜拉桥中，常采用钢管混凝土桥塔，不仅其承载力大，同时也解决了桥塔施工的模板问题。虽然具有以上优点，但作为一种新型结构，其受力规律、特点及承载能力计算还需要深入系统的研究。采用钢管混凝土桥塔，从构造上由于斜拉索索导管穿过桥塔，会造成钢管混凝土桥塔承载能力的下降，尤其对于因索导管导致的脱空率较大的情况。 由于试验模拟拉索锚固区域考虑拉索作用对试件受力规律的影响比较困难，本文仅考虑轴压荷载作用下开孔钢管混凝土桥塔的受力规律，研究开孔对钢管混凝土柱轴压承载能力的影响。通过详细的仿真分析及缩尺节段模型试验，研究较大体积损伤率情况下的钢管混凝土轴压承载力变化规律。通过学习，对开孔钢管混凝土有限元分析基本概念有明确的认识。 针对以上问题，先期考虑体积开孔率、索导管倾斜度、混凝土强度等因素进行了详细的理论分析，得到了钢管混凝土柱的受力及破坏规律，发现其出现大脱空率情况时仍采用已有计算公式会存在一定的偏差，并进一步拟定了试验方案。本文以仿真分析和试验研究为主要手段，建立开孔钢管混凝土柱实体有限元模型，设计并制作大尺寸钢管混凝土柱试件，对开孔钢管混凝土柱的试验现象、破坏形态作了阐述，对试件的极限承载能力，钢管混凝土柱的整体变形及局部屈曲，钢管壁的纵向与横向应变和试件整体的荷载-位移曲线关系作了分析。在试验基础上，研究大尺寸开孔钢管混凝土柱的受力机理，并考虑开孔率和开孔角度初始缺陷对试件极限承载力的影响，将试验结果与理论计算结果进行对比，计算得到的荷载位移曲线和试验曲线对比结果吻合较好。研究成果为钢管混凝土结构在斜拉桥桥塔上的应用、丰富桥梁结构形式提供了科学、合理的参考依据。 |
| 作者： | 陈建相 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 孙航 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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