鋼護筒與鋼筋混凝土柱協(xié)同受力機理及其設(shè)計優(yōu)化技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-10-31 08:01
鋼護筒與鋼筋混凝土柱作為一種新的結(jié)構(gòu)形式,目前已經(jīng)應(yīng)用于港工結(jié)構(gòu)及橋梁工程中。在鋼護筒內(nèi)澆筑普通鋼筋土與鋼管混凝土中加配縱筋及箍筋原理一樣,但目前對這種新的結(jié)構(gòu)形式研究很少,也沒有系統(tǒng)的規(guī)范。因此本文將對鋼護筒與鋼筋混凝土柱的破壞形態(tài)及其力學(xué)性能展開研究。本文以果園二期樁基為原型,鋼護筒厚度、配筋率、配箍率為變量,進行了6個鋼護筒與鋼筋混凝土短柱結(jié)構(gòu)和2個鋼管混凝土短柱軸壓試驗。試驗結(jié)果表明:鋼護筒與鋼筋混凝土短柱結(jié)構(gòu)中,鋼護筒與箍筋對核心混凝土均有約束作用,且雙重約束效應(yīng)明顯,鋼護筒與箍筋對核心混凝土的約束效應(yīng)可以有效地抑制混凝土裂縫開展,使得鋼護筒較傳統(tǒng)的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)具有更高的承載力、塑性和韌性;在鋼護筒具有足夠的約束效應(yīng)時,鋼護筒、混凝土及縱筋均在試件破壞時達(dá)到屈服,材料性能得到充分的利用;贏BAQUS有限元軟件,同樣以鋼護筒厚度、配筋率、配箍率為參數(shù),分析了1個普通鋼筋混凝土短柱和9個鋼護筒與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)短柱,同試驗結(jié)果對比驗證了模型的正確性。分析結(jié)果表明,箍筋對混凝土的約束作用對鋼護筒與鋼筋混凝土短柱的的承載力、塑性及延性性能影響顯著,隨著箍筋間距的減小,構(gòu)件的承載力...
【文章來源】:重慶交通大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
RCFST組合結(jié)構(gòu)樁基形式
集中荷載 F 82==FELλλλλσ面荷載 2FL =1Eλ型設(shè)計型尺寸設(shè)計驗以果園港二期工程嵌巖灌注樁為原型,相似比 =8Lλ 進行縮尺計算,模如下:模型樁長 1000mm,長徑比為 4:1;鋼護筒外徑 250mm,厚度鋼筋籠中縱筋為 8 根直徑 8mm 的二級鋼筋,箍筋為直徑 4mm 的鐵絲40mm 。模型斷面如圖 2.1 所示:
圖 2. 2 SCC 擴展度 圖 2. 3 RMT-150C 巖石力學(xué)試驗系統(tǒng)2)混凝土立方體抗壓強度試驗了測定自密實混凝土(SCC)的標(biāo)準(zhǔn)抗壓強度和彈性模量,每批次混留 3 個尺寸為 150mm×150mm×150mm 的標(biāo)準(zhǔn)自密實混凝土立方尺寸為 150mm×150mm×300mm 的自密實混凝土棱柱體試塊。預(yù)留塊和棱柱體試塊要與模型試件在相同的環(huán)境下灑水養(yǎng)護 28 天后,分混凝土的的軸心抗壓強度和彈性模量試驗。密實混凝土立方體試塊軸心抗壓強度試驗所使用的儀器為 RMT-15驗系統(tǒng)( 圖 2. 3),該系統(tǒng)的最大試驗力 1000kN,能夠滿足試驗參照規(guī)范《水運工程混凝土試驗規(guī)程》(JTJ270-1998)[48],平鋼墊加載時,這樣的力傳遞給混凝土塊,使其均勻、充分,加載速度控Pa/s 左右,系統(tǒng)可以輸入加載試驗力目標(biāo)值和極限位移值,極限位移實混凝土立方體試塊基本喪失抗壓能力對應(yīng)的位移值為準(zhǔn)。在本試要約 5mm,自動加載完成和結(jié)束,并使用自密實混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體意圖見 圖 2. 4。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三峽庫區(qū)一種新型架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 戴俊,王多銀,左旋峰,何濤. 人民長江. 2014(07)
[2]鋼護筒對超長鉆孔灌注樁承載性能的影響[J]. 唐勇. 工程勘察. 2012(07)
[3]鋼護筒與鋼筋混凝土聯(lián)合受力的內(nèi)河大水差架空直立式碼頭力學(xué)特性分析[J]. 汪承志,劉建國,石興勇. 水運工程. 2012(06)
[4]考慮鋼護筒效應(yīng)的混合樁水平承載性能分析[J]. 穆保崗,班笑,龔維明. 土木建筑與環(huán)境工程. 2011(03)
[5]三峽庫區(qū)變動回水區(qū)架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)形式研究[J]. 王多垠,宋成濤,溫焰清,黃然. 水運工程. 2011(03)
[6]配筋鋼管混凝土短柱力學(xué)性能和承載力研究[J]. 侯宇穎. 工程建設(shè)與設(shè)計. 2010(12)
[7]配筋圓鋼管混凝土軸心受壓短柱試驗研究與承載力分析[J]. 舒贛平,劉小螢,繆巍. 工業(yè)建筑. 2010(04)
[8]配筋鋼管混凝土短柱軸心承載力試驗研究[J]. 繆巍. 山西建筑. 2010(05)
[9]大水位差架空直立式集裝箱碼頭結(jié)構(gòu)型式研究[J]. 王多垠,田建柱. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2008(01)
[10]內(nèi)河港口大直徑嵌巖灌注樁橫向承載性能室內(nèi)模型試驗研究[J]. 王多垠,蘭超,何光春,汪承志. 巖土工程學(xué)報. 2007(09)
碩士論文
[1]深水碼頭大直徑鋼護筒嵌巖樁承載性狀模型試驗研究[D]. 潘奇.重慶交通大學(xué) 2013
[2]配筋鋼管混凝土柱力學(xué)性能試驗和理論研究[D]. 張曉偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]素方鋼管砼與配筋方鋼管砼梁柱力學(xué)性能研究[D]. 尚作慶.沈陽工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號:3467766
【文章來源】:重慶交通大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
RCFST組合結(jié)構(gòu)樁基形式
集中荷載 F 82==FELλλλλσ面荷載 2FL =1Eλ型設(shè)計型尺寸設(shè)計驗以果園港二期工程嵌巖灌注樁為原型,相似比 =8Lλ 進行縮尺計算,模如下:模型樁長 1000mm,長徑比為 4:1;鋼護筒外徑 250mm,厚度鋼筋籠中縱筋為 8 根直徑 8mm 的二級鋼筋,箍筋為直徑 4mm 的鐵絲40mm 。模型斷面如圖 2.1 所示:
圖 2. 2 SCC 擴展度 圖 2. 3 RMT-150C 巖石力學(xué)試驗系統(tǒng)2)混凝土立方體抗壓強度試驗了測定自密實混凝土(SCC)的標(biāo)準(zhǔn)抗壓強度和彈性模量,每批次混留 3 個尺寸為 150mm×150mm×150mm 的標(biāo)準(zhǔn)自密實混凝土立方尺寸為 150mm×150mm×300mm 的自密實混凝土棱柱體試塊。預(yù)留塊和棱柱體試塊要與模型試件在相同的環(huán)境下灑水養(yǎng)護 28 天后,分混凝土的的軸心抗壓強度和彈性模量試驗。密實混凝土立方體試塊軸心抗壓強度試驗所使用的儀器為 RMT-15驗系統(tǒng)( 圖 2. 3),該系統(tǒng)的最大試驗力 1000kN,能夠滿足試驗參照規(guī)范《水運工程混凝土試驗規(guī)程》(JTJ270-1998)[48],平鋼墊加載時,這樣的力傳遞給混凝土塊,使其均勻、充分,加載速度控Pa/s 左右,系統(tǒng)可以輸入加載試驗力目標(biāo)值和極限位移值,極限位移實混凝土立方體試塊基本喪失抗壓能力對應(yīng)的位移值為準(zhǔn)。在本試要約 5mm,自動加載完成和結(jié)束,并使用自密實混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體意圖見 圖 2. 4。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三峽庫區(qū)一種新型架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 戴俊,王多銀,左旋峰,何濤. 人民長江. 2014(07)
[2]鋼護筒對超長鉆孔灌注樁承載性能的影響[J]. 唐勇. 工程勘察. 2012(07)
[3]鋼護筒與鋼筋混凝土聯(lián)合受力的內(nèi)河大水差架空直立式碼頭力學(xué)特性分析[J]. 汪承志,劉建國,石興勇. 水運工程. 2012(06)
[4]考慮鋼護筒效應(yīng)的混合樁水平承載性能分析[J]. 穆保崗,班笑,龔維明. 土木建筑與環(huán)境工程. 2011(03)
[5]三峽庫區(qū)變動回水區(qū)架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)形式研究[J]. 王多垠,宋成濤,溫焰清,黃然. 水運工程. 2011(03)
[6]配筋鋼管混凝土短柱力學(xué)性能和承載力研究[J]. 侯宇穎. 工程建設(shè)與設(shè)計. 2010(12)
[7]配筋圓鋼管混凝土軸心受壓短柱試驗研究與承載力分析[J]. 舒贛平,劉小螢,繆巍. 工業(yè)建筑. 2010(04)
[8]配筋鋼管混凝土短柱軸心承載力試驗研究[J]. 繆巍. 山西建筑. 2010(05)
[9]大水位差架空直立式集裝箱碼頭結(jié)構(gòu)型式研究[J]. 王多垠,田建柱. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2008(01)
[10]內(nèi)河港口大直徑嵌巖灌注樁橫向承載性能室內(nèi)模型試驗研究[J]. 王多垠,蘭超,何光春,汪承志. 巖土工程學(xué)報. 2007(09)
碩士論文
[1]深水碼頭大直徑鋼護筒嵌巖樁承載性狀模型試驗研究[D]. 潘奇.重慶交通大學(xué) 2013
[2]配筋鋼管混凝土柱力學(xué)性能試驗和理論研究[D]. 張曉偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]素方鋼管砼與配筋方鋼管砼梁柱力學(xué)性能研究[D]. 尚作慶.沈陽工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號:3467766
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