【摘要】：現(xiàn)于今科研人員大多采用數(shù)值模擬分析的方法研究鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。本文采用大型有限元分析軟件ANSYS,以某花瓶式雙柱鋼管混凝土高架橋墩為背景,進(jìn)行了彈塑性分析。依據(jù)模擬分析得到的極限承載力數(shù)據(jù),為橋梁設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。最后對花瓶式雙柱鋼管混凝土橋墩的極限承載力進(jìn)行參數(shù)分析,考慮了鋼管的強(qiáng)度等級、核心混凝土的強(qiáng)度等級、鋼管的壁厚、鋼管混凝土柱的長徑比及自重5種因素的影響。本文主要工作及結(jié)論如下:(1)簡要介紹了鋼管混凝土柱穩(wěn)定性基本理論及國內(nèi)外研究成果,對數(shù)值模擬中涉及的若干關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)討論。(2)建立了花瓶式雙柱鋼管混凝土橋墩的有限元模型,采用三向受壓狀態(tài)的本構(gòu)模型對混凝土進(jìn)行模擬,并且考慮了初始缺陷的作用。(3)對鋼管的強(qiáng)度等級、核心混凝土的強(qiáng)度等級、鋼管的壁厚、鋼管混凝土柱的長徑比及自重進(jìn)行了參數(shù)分析,并對不同工況下的橋墩極限承載力進(jìn)行對比,得到如下結(jié)論:隨鋼材的強(qiáng)度等級的提高,橋墩的極限承載力相應(yīng)增大;隨混凝土的強(qiáng)度等級的提高,橋墩的極限承載力顯著增大;增加鋼管的厚度能大幅度的提升鋼管混凝土柱的承載能力;結(jié)構(gòu)長徑比增大時(shí),承載能力顯著下降;自重對于鋼管混凝土橋墩極限承載力的計(jì)算結(jié)果影響較大,不能忽略。
【圖文】：

第一章 緒論1.1 研究的背景和意義橋梁結(jié)構(gòu)的承重主要是通過橋墩完成的，橋墩承受的荷載主要是由重力產(chǎn)生的豎向荷載和車輛制動(dòng)產(chǎn)生的橫向荷載。除此之外橋墩還可能承受由于船舶或車輛撞擊產(chǎn)生的沖擊荷載。橋梁整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定很大程度上取決于橋墩的剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性。因此，對橋墩的力學(xué)性能進(jìn)行分析和研究就顯得舉足輕重了。鋼管混凝土是將混凝土注入鋼管中而形成的一體結(jié)構(gòu)，英文縮寫為 CFST。十九世紀(jì)八十年代，，美國人約翰拉萊使用混凝土填充的鋼管作為承重柱起[1]。至此，鋼管混凝土在土木工程中的運(yùn)用已有上百年了。按照截面的形裝進(jìn)行劃分，鋼管混凝土有許多不同的類型，其中較為常用的結(jié)構(gòu)形式有：矩形截面形式的鋼管混凝土、圓截面鋼管混凝土、方截面鋼管混凝土和多邊形截面鋼管混凝土[2]。近年來，大量的中空夾層的鋼管混凝土被運(yùn)用到工程實(shí)踐中，按截面形狀劃分為：方套圓、方套方、圓套圓、圓套方等[3]，下圖 1.1 所示。

合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)術(shù)碩士研究生學(xué)位論文始認(rèn)識到：鋼管混凝土在塑性和韌性、穩(wěn)定性能及經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)勢，同時(shí)，在施工工期和防火性能方面也具有顯著好處。復(fù)合式鋼管混凝土柱與單支柱相比,以更小的單位面積獲得較大承載力, 更能充分地利用鋼管混凝土的材料性能。復(fù)合式鋼管混凝土柱是鋼管混凝土工程實(shí)踐的具體體現(xiàn),充分表現(xiàn)出鋼管混凝土結(jié)構(gòu)所具有的的優(yōu)點(diǎn)[9]。1.2.2 復(fù)合式鋼管混凝土柱的類型復(fù)合式鋼管混凝土柱按其截面類型可分為變截面格構(gòu)柱與同截面格構(gòu)柱。復(fù)合式鋼管混凝土柱按支柱的數(shù)目可劃分為：雙柱式鋼管混凝土、三肢柱鋼管混凝土和四肢柱鋼管混凝土等，如圖 1-2 所示。下文探討的復(fù)合式鋼管混凝土柱均為雙柱式鋼管混凝土。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U443.22

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2599895