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双钢管混凝土结构承载能力试验研究
| 论文题名： | 双钢管混凝土结构承载能力试验研究 |
| 关键词： | 双钢管混凝土桥梁;受力性能;承载力分析;有限元计算 |
| 摘要： | 随着我国建设事业的迅速发展,近十几年来,钢管混凝土因其独特优势被广泛用于单层和多层工业厂房、各种支架、高层建筑以及桥梁结构中。国内很多学者对钢管混凝土结构的受力性能和承载能力进行了研究,也取得了一系列的成果,但对既有钢管混凝土结构承载力提高方面的研究较少,随着钢管混凝土桥梁结构加固设计需要,开展由外包钢管混凝土形成双钢管混凝土结构的承载力研究十分必要。本文通过有限元计算分析和钢管混凝土加固试验模型研究得到了如下成果: ①在对双钢管混凝土轴压短柱极限承载力研究的基础上,提出了内钢管混凝土在初应力下的双钢管混凝土轴压短柱的极限承载力公式; ②本文通过钢管混凝土加固模型试验,得到以下成果:1)钢管混凝土加固构件具有很好的延性,经历了弹性阶段、弹塑性阶段以及破坏阶段,具有明显的屈服阶段;2)试件破坏形式为腰鼓型破坏;3)内钢管的N-εN、N-εb关系曲线与外钢管规律走势一致,内、外钢管在到达屈服时的荷载也基本一致,试件破坏前内、外钢管均到达屈服状态,外钢管的轴向变形和环向变形均大于内钢管,直到试件破坏为止,试件的承载力随着外钢管中截面的局部屈曲而到达极限值; ③应用有限元软件ANsYS分析钢管混凝土加固短柱的计算结果,与实测数据值虽存在一定的差异,但试件的破坏规律和荷载一应变关系曲线走势一致,说明有限元分析软件能够比较正确的计算钢管混凝土加固短柱的承载力; ④试验结果与计算公式值进行比较,说明本文公式用于计算钢管混凝土加固短柱的承载力是可行的; ⑤用有限元分析了内钢管混凝土初应力值、混凝土泊松比、外钢管强度、外钢管壁厚(含钢率)以及外层混凝土强度等级对钢管混凝土轴压加固短柱极限承载力的影响。得到以下成果:1)内钢管混凝土在初应力下的双钢管混凝土短柱的承载力随着初应力值增大而减小,而变形却随着初应力值增大而增大;2)混凝土泊松比的变化对试件的极限承载力影响很小,故用弹性阶段的混凝土泊松比值O．2进行有限元计算分析是可行的;3)随着外钢管强度、外钢管壁厚以及外层混凝土强度等级的提高,双钢管混凝土轴压短柱的极限承载力随之增大,而改变外钢管的强度对试件承载力影响最大。 |
| 作者： | 赵军 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 向中富 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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