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初应力对劲性骨架混凝土结构极限承载力的影响研究
| 论文题名： | 初应力对劲性骨架混凝土结构极限承载力的影响研究 |
| 关键词： | 钢管混凝土;劲性骨架混凝土;极限承载力;初应力度;有限元分析 |
| 摘要： | 钢管混凝土劲性骨架混凝土在桥梁上主要应用在拱桥中，其施工过程是先用无支架方法施工钢管型钢劲性骨架成拱，然后灌注钢管内混凝土，最后围绕钢管混凝土劲性骨架拱绑扎钢筋并浇筑混凝土。在这种施工方法下，钢管型钢劲性骨架自重、核心混凝土湿重及施工荷载等因素的影响，导致钢管混凝土劲性骨架与外包混凝土作为组合结构共同承受荷载之前，钢管混凝土劲性骨架中已经产生了初应力和初应变，劲性骨架初应力将影响拱桥最终的承载能力。 本文以正在服役的广元昭化嘉陵江钢管混凝土劲性骨架钢筋混凝土特大拱桥为依托，为了合理评估主拱构件的承载力，借助大型有限元分析软件Midas Fea模拟构造了以劲性骨架混凝土短柱构件作用效应与抗力效应为研究目标的有限元模型，进行了劲性骨架钢筋混凝土拱桥承载力评价的全过程破坏模型研究，并提取了相关的有限元分析结果。 主要的内容有: 1.采用钢材及混凝土的应力-应变非线性本构模型，选取已有文献中的典型钢管混凝土试验构件，借助大型有限元分析软件Midas Fea构建其作用效应与抗力效应为研究目标的有限元数值分析模型，将有限元计算结果和试验成果进行对比，验证了有限元模型的建模方式和参数选取的正确性，为后面钢管混凝土劲性骨架混凝土轴心受压短柱构件有限元模型的建立提供了借鉴。 2.借助大型有限元程序建立了钢管混凝土劲性骨架混凝土短柱构件极限承载力的数值分析模型，对外包混凝土、核心混凝土及钢管在受力过程中的性能分析，得到了该构件在极限状态下各部分的破坏形态。 3.研究了不同初应力度对钢管混凝土劲性骨架混凝土构件极限承载力的影响，以承载力降低不超过10％为界，建议对钢管混凝土劲性骨架混凝土结构初应力度控制在0.6以内。 4.提出了考虑初应力的劲性骨架混凝土结构承载力计算的简化公式，可为同类结构的设计计算作参考。 |
| 作者： | 晏彪 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 张永水 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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