發(fā)布時間：2017-12-06 23:10

  本文關鍵詞：鋼管冰短柱軸壓力學性能研究

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【摘要】：混凝土以其原材料來源廣,就地取材,工藝簡便,生產(chǎn)成本低而被廣泛用于工程建設領域當中。但在永凍地區(qū)特別是兩極地區(qū),混凝土的使用受到限制,因此冰這種材料就凸顯出其優(yōu)勢。但是冰因其強度低、變形能力差而不能被廣泛地運用到工程領域。參照鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的工作原理,本文提出鋼管冰柱這一組合結(jié)構(gòu),并進行有關力學試驗研究。具體研究內(nèi)容如下：(1)對9個鋼管壁厚分別2mm、3mm、4mm的圓鋼管冰短柱和9個鋼管壁厚分別2mm、3mm、4mm的方鋼管冰短柱進行了單軸壓縮試驗研究,試驗參數(shù)是鋼管壁厚。試驗結(jié)果表明：核心冰柱因處于三向受力狀態(tài),其壓縮強度和變形能力都得到大幅提高；由于冰的強度低,鋼管的軸向承載力占試件總承載力的大部分；隨著鋼管壁厚的增加,核心冰柱受到的橫向約束作用越來越強；由于圓鋼管對核心冰柱的約束作用較方鋼管好,因此前者的承載力和變形能力都更高。(2)基于試驗數(shù)據(jù),對試件進行剝離應力分析,最終得到了鋼管的軸向應力—軸向應變關系曲線、橫向應力—軸向應變關系曲線、折算應力—軸向應變關系曲線、約束應力—軸向應變關系曲線及核心冰柱的軸向應力—軸向應變的關系曲線,把處于復雜受力狀態(tài)的核心冰柱和鋼管分解開來,并分析了兩者的相互作用機理,對鋼管和核心冰柱的協(xié)調(diào)作用關系有了更加明了和深刻的認識。(3)基于剝離分析得到的核心冰柱應力—應變關系數(shù)據(jù),經(jīng)回歸得到了本試驗條件下處于復雜應力場的核心冰柱的本構(gòu)模型,通過與試驗數(shù)據(jù)比較,其吻合較好。但由于試驗參數(shù)單一、參數(shù)變化范圍小,還需進一步試驗研究來驗證本構(gòu)模型的正確性。同時建立了鋼管冰柱的極限承載力計算公式。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU392.3

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本文編號：1260281