钢管冰短柱轴压力学性能研究

发布时间：2017-12-06 23:10

  本文关键词：钢管冰短柱轴压力学性能研究

  更多相关文章： 钢管冰柱 轴压 本构模型

【摘要】：混凝土以其原材料来源广,就地取材,工艺简便,生产成本低而被广泛用于工程建设领域当中。但在永冻地区特别是两极地区,混凝土的使用受到限制,因此冰这种材料就凸显出其优势。但是冰因其强度低、变形能力差而不能被广泛地运用到工程领域。参照钢管混凝土结构的工作原理,本文提出钢管冰柱这一组合结构,并进行有关力学试验研究。具体研究内容如下：(1)对9个钢管壁厚分别2mm、3mm、4mm的圆钢管冰短柱和9个钢管壁厚分别2mm、3mm、4mm的方钢管冰短柱进行了单轴压缩试验研究,试验参数是钢管壁厚。试验结果表明：核心冰柱因处于三向受力状态,其压缩强度和变形能力都得到大幅提高；由于冰的强度低,钢管的轴向承载力占试件总承载力的大部分；随着钢管壁厚的增加,核心冰柱受到的横向约束作用越来越强；由于圆钢管对核心冰柱的约束作用较方钢管好,因此前者的承载力和变形能力都更高。(2)基于试验数据,对试件进行剥离应力分析,最终得到了钢管的轴向应力—轴向应变关系曲线、横向应力—轴向应变关系曲线、折算应力—轴向应变关系曲线、约束应力—轴向应变关系曲线及核心冰柱的轴向应力—轴向应变的关系曲线,把处于复杂受力状态的核心冰柱和钢管分解开来,并分析了两者的相互作用机理,对钢管和核心冰柱的协调作用关系有了更加明了和深刻的认识。(3)基于剥离分析得到的核心冰柱应力—应变关系数据,经回归得到了本试验条件下处于复杂应力场的核心冰柱的本构模型,通过与试验数据比较,其吻合较好。但由于试验参数单一、参数变化范围小,还需进一步试验研究来验证本构模型的正确性。同时建立了钢管冰柱的极限承载力计算公式。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU392.3

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郭颍奎;孟闻远;;冰的力学性能试验研究[J];华北水利水电大学学报(自然科学版);2015年03期

2 张大长;刘明源;包涛;;淡水冰单轴受压力学特性的试验研究[J];工程力学;2011年07期

3 蔡健;孙刚;;方形钢管约束下核心混凝土的本构关系[J];华南理工大学学报(自然科学版);2008年01期

4 王金峰;于天来;黄美兰;;河冰单轴无侧限抗压强度的试验研究[J];低温建筑技术;2007年01期

5 史庆增,苏彪,刘波;海冰对海上油气工程的破坏及减灾措施[J];石油工程建设;2005年04期

6 季顺迎,沈洪道,王志联,奚海莉,岳前进;基于Mohr-Coulomb准则的黏弹-塑性海冰动力学本构模型[J];海洋学报(中文版);2005年04期

7 杜小振,毕祥军,岳前进,李洪升;冰与直立结构快速挤压破坏分析[J];冰川冻土;2003年S2期

8 陆钦年,段忠东,欧进萍,汪振铠;河冰对桥墩作用的冰荷载计算方法(Ⅱ)——冰压力计算公式[J];自然灾害学报;2002年04期

9 张明元,孟广琳,隋吉学,李志军;黄海北部庄河附近海域海冰物理力学特性[J];海洋通报;1995年04期

10 孟广琳，，张明远，李志军，隋吉学，严德成;黄河口低盐度海冰与黄河冰的抗压强度[J];海洋环境科学;1994年03期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 张丽敏;冰单轴压缩强度与影响因素试验研究[D];大连理工大学;2012年

2 袁正国;内河冰凌力学性能及其对桥墩撞击力作用的研究[D];东北林业大学;2010年

3 孙秋华;冰的力学性能及其与结构相互作用力问题的研究[D];哈尔滨工程大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 曹岩;河冰强度标准值确定方法研究[D];东北林业大学;2013年

2 于晓;渤海海冰锥体冰荷载研究[D];大连理工大学;2001年

本文编号：1260281