本文關(guān)鍵詞：勁性骨架及鋼管混凝土高墩的結(jié)構(gòu)特性分析研究

  更多相關(guān)文章： 勁性骨架混凝土 鋼管混凝土 組合結(jié)構(gòu) 高橋墩 屈曲分析 彈塑性分析

【摘要】：隨著西部開發(fā)的加深,大量高墩大跨橋梁正在建設(shè)。本文提出了勁性骨架及鋼管混凝土組合柱墩這一新型組合結(jié)構(gòu)用于高墩橋梁。該組合結(jié)構(gòu)結(jié)合了勁性骨架混凝土和鋼管混凝土的優(yōu)點(diǎn),具有承載力高、抗震性能好、簡化施工模板等特點(diǎn),應(yīng)用于高橋墩可有效減小橋墩截面尺寸,方便高橋墩施工。本文結(jié)合工程實(shí)例,采用試驗(yàn)和有限元分析相結(jié)合的方法,進(jìn)行勁性骨架及鋼管混凝土組合柱墩的受力特性分析和抗震性能研究。主要工作內(nèi)容和結(jié)論如下：結(jié)合混凝土三向受壓套箍增強(qiáng)的理論研究成果,開展勁性骨架及鋼管混凝土組合柱墩受力機(jī)理的研究,討論勁性骨架及鋼管混凝土組合柱墩的優(yōu)缺點(diǎn)。開展了新型組合柱墩承載力計(jì)算方法的研究,提出了正截面承載力的計(jì)算公式,同時(shí)也提出了基于疊加原理的簡化實(shí)用計(jì)算方法。制作不同含鋼量的勁性骨架及鋼管混凝土組合柱兩組6個(gè)試件,在壓力機(jī)上進(jìn)行軸心受壓及偏心受壓試驗(yàn)研究,描述了試驗(yàn)受力全過程,通過試驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析,探究了勁性骨架及鋼管混凝土組合柱的受力破壞機(jī)理,進(jìn)行了荷載與位移關(guān)系曲線的分析研究,進(jìn)行了了試驗(yàn)構(gòu)件的縱向應(yīng)變和橫向應(yīng)變曲線的分析研究,開展了外圍型鋼、內(nèi)部鋼管和核心混凝土的應(yīng)力重分布規(guī)律研究。本文以貴州盤興高速公路下平川特大橋?yàn)楸尘?進(jìn)行了橋梁結(jié)構(gòu)選型分析,并建立了勁性骨架及鋼管混凝土組合柱墩和普通鋼筋混凝土柱墩的有限元對(duì)比分析模型,開展了大跨高墩橋梁的結(jié)構(gòu)位移變形、主梁內(nèi)力分布和承載力等結(jié)構(gòu)靜力指標(biāo)的對(duì)比分析研究,進(jìn)行了新型組合柱墩橋梁考慮初始缺陷的屈曲分析研究,選取多條地震波,進(jìn)行了新型柱墩橋梁的時(shí)程分析研究�？拐鸱治霰砻�,組合墩對(duì)混凝土有明顯的約束作用,從而大大延緩了混凝土失效的時(shí)間,具有良好的抗震性能,能夠達(dá)到“小震不壞,中震可修,大震不倒”的三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)。勁性骨架及鋼管混凝土組合柱墩在西部山區(qū)具有良好的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：勁性骨架混凝土 鋼管混凝土 組合結(jié)構(gòu) 高橋墩 屈曲分析 彈塑性分析
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U441
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 引言10-11
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展和研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 勁性骨架混凝土發(fā)展和研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 鋼管混凝土發(fā)展和研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 勁性骨架及鋼管混凝土組合柱高橋墩的構(gòu)思14-15
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容和研究目的15-16
• 第二章 勁性骨架及鋼管混凝土組合柱墩的受力機(jī)理16-27
• 2.1 混凝土三向受壓的受力特性16-19
• 2.1.1 混凝土的單向受壓破壞特點(diǎn)16-17
• 2.1.2 混凝土三向受壓的工作特性17-19
• 2.2 勁性骨架及鋼管混凝土組合柱墩的工作機(jī)理19-24
• 2.2.1 勁性骨架混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)19-20
• 2.2.2 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)20-21
• 2.2.3 勁性骨架及鋼管混凝土組合柱墩的受力機(jī)理分析21-24
• 2.3 勁性骨架及鋼管混凝土組合柱墩的應(yīng)用前景24-27
• 第三章 勁性骨架及鋼管混凝土組合柱墩的試驗(yàn)研究27-40
• 3.1 勁性骨架及鋼管混凝土組合柱的軸壓試驗(yàn)研究27-33
• 3.1.1 試件的設(shè)計(jì)27-28
• 3.1.2 材料參數(shù)28-29
• 3.1.3 加載及測(cè)量方式29
• 3.1.4 試驗(yàn)現(xiàn)象29-31
• 3.1.5 分析總結(jié)31-33
• 3.2 勁性骨架及鋼管混凝土組合柱的偏壓試驗(yàn)研究33-40
• 3.2.1 試件的設(shè)計(jì)33-34
• 3.2.2 加載及測(cè)量方式34-35
• 3.2.3 材料參數(shù)35
• 3.2.4 試驗(yàn)現(xiàn)象35-36
• 3.2.5 分析總結(jié)36-40
• 第四章 勁性骨架及鋼管混凝土組合柱墩的計(jì)算研究40-52
• 4.1 勁性骨架及鋼管混凝土組合柱承載力計(jì)算原理40-44
• 4.1.1 理論計(jì)算的基本假定40
• 4.1.2 工程計(jì)算方法40-44
• 4.2 勁性骨架及鋼管混凝土柱墩正截面承載力的計(jì)算公式44-47
• 4.2.1 基本假定44-45
• 4.2.2 計(jì)算公式45-47
• 4.3 勁性骨架及鋼管混凝土組合柱的簡化計(jì)算方法47-52
• 4.3.1 外圍勁性骨架混凝土的簡化計(jì)算截面47
• 4.3.2 計(jì)算方法47-52
• 第五章 勁性骨架及鋼管混凝土組合墩的設(shè)計(jì)與特性分析52-79
• 5.1 工程背景及設(shè)計(jì)參數(shù)52-55
• 5.1.1 工程背景概述52-53
• 5.1.2 主要材料53-54
• 5.1.3 主要荷載及驗(yàn)算荷載組合54-55
• 5.1.4 結(jié)構(gòu)分析工具及分析思路55
• 5.2 模型的設(shè)計(jì)與建立55-59
• 5.2.1 模型設(shè)計(jì)55-56
• 5.2.2 建模參數(shù)56-58
• 5.2.3 整體模型58-59
• 5.2.4 施工階段劃分及加載59
• 5.3 結(jié)構(gòu)靜力分析及對(duì)比59-64
• 5.3.1 橋墩對(duì)主梁內(nèi)力分布的影響59-61
• 5.3.2 橋墩對(duì)全橋使用狀態(tài)下變形的影響61-63
• 5.3.3 橋墩承載能力驗(yàn)算63-64
• 5.4 橋墩屈曲分析64-68
• 5.4.1 鋼筋混凝土柱與勁性骨架及鋼管混凝土組合柱極限承載能力對(duì)比64-65
• 5.4.2 考慮初始缺陷的極限承載力分析65-68
• 5.5 橋墩抗震性能分析68-79
• 5.5.1 加速度反應(yīng)譜的確定69
• 5.5.2 結(jié)構(gòu)特征值分析69-71
• 5.5.3 彈塑性材料本構(gòu)模型及塑性鉸的選取71-72
• 5.5.4 地震波的選擇72-74
• 5.5.5 彈性時(shí)程分析結(jié)果74-79
• 第六章 結(jié)論與工程應(yīng)用展望79-81
• 6.1 主要結(jié)論79-80
• 6.2 展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 致謝85

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