波纹钢管混凝土受弯力学性能研究

发布时间：2021-05-01 00:02

　　钢管混凝土构件由于钢管与混凝土之间可以产生良好的组合作用表现出优越的力学性能,同时在施工阶段钢管也可以作为浇筑混凝土的模板,得到了各国学者广泛的认可,并已经广泛应用于各种工程实际中。但当采用钢筋混凝土梁时,钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点较为复杂,钢管约束混凝土构件应运而生。钢管约束混凝土是在钢管混凝土的基础上在梁柱节点核心区将钢管断开,使外钢管不直接承担竖向荷载,而主要起到约束核心混凝土的作用。近年来各国学者对其性能展开了大量的研究,并已在实际工程中得到应用。课题组近年提出的波纹钢管混凝土构件,受力特点与钢管约束混凝土相近,而波纹的存在显著提高了钢管的局部稳定性,且由于镀锌波纹钢管防腐蚀性能好,可以增强构件耐久性,减小维护费用,具有广阔的应用前景。本文对波纹钢管混凝土构件的纯弯性能进行试验研究与理论分析,具体包括:（1）完成了3根波纹钢管混凝土试件与3根钢管约束混凝土对比件的三分点加载试验,对比其试验现象,并通过试验得到弯矩—曲率全曲线与应力应变分布曲线,对波纹钢管混凝土构件与钢管约束混凝土构件的各项纯弯性能进行分析,提出适用于波纹钢管混凝土构件的抗弯承载力与抗弯刚度的定义指标。... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题来源及研究的背景和意义
        1.1.1 课题的来源
        1.1.2 课题的背景
        1.1.3 课题的意义
    1.2 国内外研究现状及分析
        1.2.1 国内外对波纹钢管构件的研究现状
        1.2.2 课题组对波纹钢管混凝土构件的前期研究
        1.2.3 国内外对相似构件的研究现状
        1.2.4 文献综述
    1.3 本文主要研究内容
第2章 波纹钢管混凝土纯弯性能试验研究
    2.1 引言
    2.2 试件参数
    2.3 材料力学性能
        2.3.1 混凝土力学性能
        2.3.2 普通低碳钢力学性能
        2.3.3 波纹钢管力学性能
    2.4 试验装置与测量装置
    2.5 试件加工概况
    2.6 试验概况
        2.6.1 加载制度
        2.6.2 数据采集装置
    2.7 试验现象和结果
    2.8 试验结果分析
        2.8.1 抗弯承载力指标
        2.8.2 抗弯刚度指标
        2.8.3 应变分析
        2.8.4 应力分析
        2.8.5 正弦半波假定的验证
    2.9 本章小结
第3章 波纹钢管混凝土纯弯性能有限元分析
    3.1 引言
    3.2 有限元模型的建立
        3.2.1 部件的建立
        3.2.2 本构模型的选取
        3.2.3 定义约束与接触
        3.2.4 边界条件和加载方式
        3.2.5 单元划分与单元类型的选取
    3.3 有限元计算结果
    3.4 约束机理分析
    3.5 本章小结
第4章 波纹钢管混凝土纯弯性能理论分析
    4.1 引言
    4.2 纤维模型法数值分析
        4.2.1 纤维模型法程序开发
        4.2.2 纤维模型法程序验证
    4.3 抗弯承载力分析
        4.3.1 各国规范对相似构件抗弯承载力的设计方法
        4.3.2 抗弯承载力参数分析
        4.3.3 抗弯承载力的理论分析
        4.3.4 抗弯承载力的简化计算
    4.4 抗弯刚度分析
        4.4.1 国内外规范对相似构件抗弯刚度的计算公式
        4.4.2 使用阶段刚度的理论分析
    4.6 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3169739