本文關(guān)鍵詞：鋼管冰短柱軸壓力學(xué)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(shè)領(lǐng)域當(dāng)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(shì)。但是冰因其強(qiáng)度低、變形能力差而不能被廣泛地運(yùn)用到工程領(lǐng)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(jìn)行有關(guān)力學(xué)試驗(yàn)研究。具體研究內(nèi)容如下：(1)對(duì)9個(gè)鋼管壁厚分別2mm、3mm、4mm的圓鋼管冰短柱和9個(gè)鋼管壁厚分別2mm、3mm、4mm的方鋼管冰短柱進(jìn)行了單軸壓縮試驗(yàn)研究,試驗(yàn)參數(shù)是鋼管壁厚。試驗(yàn)結(jié)果表明：核心冰柱因處于三向受力狀態(tài),其壓縮強(qiáng)度和變形能力都得到大幅提高；由于冰的強(qiáng)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(qiáng)；由于圓鋼管對(duì)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(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)試件進(jìn)行剝離應(yīng)力分析,最終得到了鋼管的軸向應(yīng)力—軸向應(yīng)變關(guān)系曲線、橫向應(yīng)力—軸向應(yīng)變關(guān)系曲線、折算應(yīng)力—軸向應(yīng)變關(guān)系曲線、約束應(yīng)力—軸向應(yīng)變關(guān)系曲線及核心冰柱的軸向應(yīng)力—軸向應(yīng)變的關(guān)系曲線,把處于復(fù)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(jī)理,對(duì)鋼管和核心冰柱的協(xié)調(diào)作用關(guān)系有了更加明了和深刻的認(rèn)識(shí)。(3)基于剝離分析得到的核心冰柱應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系數(shù)據(jù),經(jīng)回歸得到了本試驗(yàn)條件下處于復(fù)雜應(yīng)力場的核心冰柱的本構(gòu)模型,通過與試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較,其吻合較好。但由于試驗(yàn)參數(shù)單一、參數(shù)變化范圍小,還需進(jìn)一步試驗(yàn)研究來驗(yàn)證本構(gòu)模型的正確性。同時(shí)建立了鋼管冰柱的極限承載力計(jì)算公式。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU392.3

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本文編號(hào)：1260281