【摘要】：鋼管混凝土構(gòu)件在正常使用階段,外包鋼管和核心混凝土之間的粘結(jié)作用將對構(gòu)件的剛度和長期荷載作用下的徐變產(chǎn)生較大的影響,論文對鋼管混凝土構(gòu)件在外包鋼管和核心混凝土脫粘之后的抗彎剛度和考慮徐變效應(yīng)的長期抗彎剛度開展了系統(tǒng)的研究,主要研究工作如下:(1)通過3個(gè)不同粘結(jié)狀況的鋼管混凝土構(gòu)件抗彎剛度試驗(yàn),得到了鋼管混凝抗彎構(gòu)件在不同粘結(jié)狀況時(shí)的抗彎剛度、破壞模式、極限承載力,以及在整個(gè)加載過程中鋼管混凝土構(gòu)件撓度和鋼管應(yīng)變狀態(tài)的變化規(guī)律,試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明脫粘會(huì)使鋼管混凝土構(gòu)件抗彎剛度降低。(2)采用聲發(fā)射技術(shù)對不同粘結(jié)狀況的鋼管混凝土抗彎構(gòu)件的加載全過程進(jìn)行測試,得到了不同粘結(jié)狀況下核心混凝土的損傷發(fā)展情況,進(jìn)一步揭示了脫粘對鋼管混凝土構(gòu)件抗彎力學(xué)行為的影響規(guī)律:脫粘位置處核心混凝土對截面剛度和承載力的貢獻(xiàn)降低。(3)基于大型通用有限元程序ABAQUS建立了不同粘結(jié)狀況的鋼管混凝土構(gòu)件精細(xì)有限元模型,通過選用合理的單元類型、鋼管和混凝土材料的本構(gòu)關(guān)系、外包鋼管與核心混凝土合理有效的接觸和邊界條件,對鋼管混凝土構(gòu)件的抗彎力學(xué)行為進(jìn)行了模擬計(jì)算。在此基礎(chǔ)上,對鋼管混凝土構(gòu)件在不同粘結(jié)狀況下的抗彎剛度變化和關(guān)鍵影響參數(shù)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,脫粘范圍越大,抗彎剛度折減越多;含鋼率越低,混凝土強(qiáng)度越高,脫粘對抗彎剛度的折減作用越大。(4)通過3個(gè)不同粘結(jié)狀況的鋼管混凝土抗彎構(gòu)件以及核心混凝土試塊的徐變試驗(yàn),得到了在整個(gè)持荷過程中鋼管混凝抗彎構(gòu)件的撓度發(fā)展規(guī)律和鋼管的應(yīng)變變化規(guī)律,揭示了脫粘對鋼管混凝土抗彎構(gòu)件徐變發(fā)展的影響規(guī)律,脫粘會(huì)導(dǎo)致鋼管混凝土抗彎構(gòu)件的跨中撓度增大,鋼管應(yīng)力增加。結(jié)合脫粘對鋼管混凝土構(gòu)件抗彎剛度的影響規(guī)律,對鋼管混凝土構(gòu)件的長期抗彎剛度進(jìn)行了探討。(5)在B3模型的基礎(chǔ)上,對核心混凝土的徐變度數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得到核心混凝土的徐變度函數(shù)�；贔ortran語言對ABAQUS進(jìn)行二次開發(fā),將核心混凝土的徐變度函數(shù)寫入計(jì)算混凝土徐變的子程序中,得到可有效計(jì)算脫粘之后鋼管混凝土抗彎構(gòu)件徐變的數(shù)值分析模型。利用該數(shù)值分析方法對不同脫粘程度和不同含鋼率的鋼管混凝土抗彎構(gòu)件的徐變進(jìn)行分析,結(jié)果表明,脫粘范圍越大,徐變越大;截面含鋼率越低,脫粘對徐變的影響越大。
【圖文】：

圖１－２技術(shù)路線圖逡逑Ｆｉｇ．邋１邋－２邋Ｒｅｓｅａｒｃｈ邋ｒｏｕｔｅ逡逑

抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，測得核心混凝土抗壓強(qiáng)度值。本試驗(yàn)在北京交通大學(xué)土木工程實(shí)逡逑驗(yàn)中心建材強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，采用２００Ｔ電液式壓力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行加載，，試驗(yàn)過程如逡逑圖２－１所示。邐－逡逑混凝土立方體試件的抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式為：逡逑ｆｃｐ＝Ｆ／Ａ邐（２－１）逡逑式中ｆｃｐ——混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度（ＭＰａ）；逡逑Ｆ邐試件破壞載荷（Ｎ）；逡逑Ａ邐試件承壓面積（ｍｍ２）。逡逑ｖ邋＊邐ｍ逡逑１邋Ｈ邐？逡逑＼邋＼逡逑Ｘ＃．ＥＺ＾Ｑ逡逑圖２－１混凝土強(qiáng)度測定試驗(yàn)逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｓｔｒｅｎｇｔｈ邋ｏｆ邋ｃｏｎｃｒｅｔｅ逡逑試驗(yàn)用混凝土試件尺寸為１邋00＿邋ｘ邋１００ｍｍ邋ｘ邋１邋00ｍｍ，測得強(qiáng)度值之后乘以尺寸逡逑換算系數(shù)０．９５換算為標(biāo)準(zhǔn)混凝土抗壓強(qiáng)度值，試驗(yàn)得到的核心混凝土強(qiáng)度值如表逡逑２－５所示。逡逑表２－５混凝土抗壓強(qiáng)度（ＭＰａ）逡逑邐Ｔａｂｌｅ邋２－５邋Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ邋ｓｔｒｅｎｇｔｈ邋ｏｆ邋ｃｏｎｃｒｅｔｅ（ＭＰａ）邐逡逑編號(hào)邐Ｓ－ｌ邐Ｓ－２邐Ｓ－３邐均值逡逑試件強(qiáng)度邐５４．１６邐５２．１２邐５３．２４邐５３．１７逡逑注：３個(gè)試件測得混凝土強(qiáng)度的變異系數(shù)為０．０１６。逡逑２．２．２混凝土彈性模量試驗(yàn)逡逑本試驗(yàn)采用棱柱體１００ｘ１００ｘ３００ｍｍ試塊測量混凝土的彈性模量，實(shí)驗(yàn)步驟按逡逑照《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》Ｍ中規(guī)定的流程進(jìn)行。本試驗(yàn)在北京交逡逑１６逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU398.9

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳麗華;戴吉祥;金奇亮;圣本林;;花紋方鋼管與混凝土間粘結(jié)強(qiáng)度的推出試驗(yàn)研究[J];建筑結(jié)構(gòu);2015年03期

2 任少華;趙鴻鐵;薛建陽;;方鋼管混凝土粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)研究[J];建筑結(jié)構(gòu);2011年06期

3 涂光亞;顏東煌;邵旭東;易壯鵬;;脫粘對桁架式鋼管混凝土拱肋剛度影響研究[J];公路交通科技;2011年02期

4 涂光亞;顏東煌;邵旭東;;脫粘對單圓管鋼管混凝土拱橋極限承載力的影響[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2010年12期

5 李海峰;劉鐵城;朱曉艷;唐善軍;汪超;;桁式鋼管混凝土拱橋剛度對其靜力計(jì)算的影響[J];國外建材科技;2008年03期

6 樊啟武;錢永久;黃道全;;拱肋剛度的選取對鋼管混凝土拱橋穩(wěn)定計(jì)算的影響[J];公路交通科技;2008年03期

7 姚宏旭;陳政清;李瑜;;鋼管混凝土收縮、徐變性能試驗(yàn)研究[J];中外公路;2007年06期

8 涂光亞;顏東煌;邵旭東;;脫黏對桁架式鋼管混凝土拱橋受力性能的影響[J];中國公路學(xué)報(bào);2007年06期

9 王元豐;朱海斌;韓冰;;鋼管混凝土受彎構(gòu)件徐變的設(shè)計(jì)計(jì)算公式[J];公路交通科技;2007年04期

10 紀(jì)洪廣;張貝貝;;有脫空缺陷的鋼管混凝土短柱承載力分析[J];鋼結(jié)構(gòu);2007年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 劉威;韓林海;;ABAQUS分析鋼管混凝土軸壓性能的若干問題研究[A];中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)分會(huì)第十次年會(huì)論文集[C];2005年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 涂光亞;脫空對鋼管混凝土拱橋受力性能影響研究[D];湖南大學(xué);2008年

2 劉威;鋼管混凝土局部受壓時(shí)的工作機(jī)理研究[D];福州大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 東叢;鋼管混凝土拱橋拱助施工階段徐變影響分析[D];北京交通大學(xué);2017年

2 劉漳;鋼管混凝土結(jié)構(gòu)脫空后的受力性能研究[D];浙江大學(xué);2015年

3 余淑萍;徐變對鋼管混凝土構(gòu)件粘結(jié)性能的影響研究[D];北京交通大學(xué);2014年

4 薛俊青;脫粘對鋼管混凝土單圓管拱力學(xué)性能影響研究[D];福州大學(xué);2010年

5 陳棟宇;鋼管混凝土拱橋的鋼管與混凝土相互作用效應(yīng)研究[D];長安大學(xué);2008年

6 楊毅;鋼管與混凝土結(jié)合狀態(tài)對鋼管混凝土拱橋穩(wěn)定性影響研究[D];湖南大學(xué);2007年

7 李玉紅;鋼管混凝土桁架結(jié)構(gòu)抗彎剛度研究[D];長安大學(xué);2005年

本文編號(hào)：2590291