大直径钢管混凝土约束效应和轴压力学性能研究
发布时间：2021-10-09 06:00
钢管混凝土是将混凝土灌入钢管中形成的一种组合材料,主要依靠钢管与核心混凝土的相互作用来充分发挥两种材料的性能优势,具有承载力高、塑性好、抗震性能好、施工方便等优点,在山区高墩大跨桥梁工程应用广泛。近年来,随着桥墩高度、跨度不断增加,钢管混凝土构件截面尺寸也不断增大,如金阳河特大桥的钢管混凝土组合结构桥墩主管管径达到1900mm,而目前钢管混凝土力学性能研究与现行规范设计计算理论主要是以管径为300mm左右的模型试件试验为主。管径增大后,钢管混凝土力学性能是否有所改变,与小直径钢管混凝土力学性能一致、钢管混凝土约束作用是否有差别,目前相关研究较少。因此,本文对大直径钢管混凝土的约束效应和轴压力学性能进行较为深入的研究。具体内容如下:（1）进行了6组共计12个钢管混凝土试件轴压试验,试件尺寸为219mm600mm,试验参数为管径和径厚比。结果表明:在本文参数下,钢管管径对钢管混凝土试件轴压破坏模式、荷载-位移曲线趋势基本无影响,试件破坏模式均呈腰鼓型破坏,加载破坏过程均呈现弹性阶段、弹塑性阶段和塑性阶段三个阶段。管径越大,荷载-位移曲线弹性段越长,弹塑性阶段短,反之则...
【文章来源】：西华大学四川省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
山区自然环境Fig.1.1Mountainnaturalenvironment
西华大学硕士学位论文11绪论1.1研究背景改革开放以来，我国公路建设发展迅速，桥梁作为公路的重要部分也得到了快速发展，特别是进入21世纪后，我国桥梁建设进入了一个最辉煌的时期，一大批结构新颖、技术复杂、设计和施工难度大和含金量高的桥梁相继建成。随着桥梁建设不断向山区拓展延伸，面临的难题也不少，如地形复杂山高沟深（如图1.1所示）、交通不便、原材料匮乏、地震烈度高、施工难度大等。而常规的钢筋混凝土结构材料施工不便且自重大不利于抗震，已不能完全适应山区桥梁建设的需要。图1.1山区自然环境Fig.1.1Mountainnaturalenvironment针对山区桥梁建设面临的问题，钢管混凝土以承载力高、重量轻、塑性好、抗震性能好、施工方便等优点得到了广泛的应用。这种组合结构形式可以充分发挥两种材料的作用：钢管对混凝土的套箍约束作用，使混凝土处于三向受压状态，从而使得混凝土强度提高；同时利用内填核心混凝土的支撑作用，增强钢管壁的几何稳定性，改变空钢管的失稳模态，从而提高结构稳定性和承载能力。图1.2为钢管混凝土轴压时应力示意图。近二十年以来，国内已建成钢管混凝土桥梁达400余座[1]。桥型从以拱桥为主发展到梁桥、斜拉桥、悬索桥和连续刚构桥并存，其中拱桥跨度已从115m增加到530m，梁桥的桥墩高度已从24m增加到196m。图1.2钢管混凝土应力示意图Fig.1.2Stressdiagramofconcretefilledsteeltube
西华大学硕士学位论文11绪论1.1研究背景改革开放以来，我国公路建设发展迅速，桥梁作为公路的重要部分也得到了快速发展，特别是进入21世纪后，我国桥梁建设进入了一个最辉煌的时期，一大批结构新颖、技术复杂、设计和施工难度大和含金量高的桥梁相继建成。随着桥梁建设不断向山区拓展延伸，面临的难题也不少，如地形复杂山高沟深（如图1.1所示）、交通不便、原材料匮乏、地震烈度高、施工难度大等。而常规的钢筋混凝土结构材料施工不便且自重大不利于抗震，已不能完全适应山区桥梁建设的需要。图1.1山区自然环境Fig.1.1Mountainnaturalenvironment针对山区桥梁建设面临的问题，钢管混凝土以承载力高、重量轻、塑性好、抗震性能好、施工方便等优点得到了广泛的应用。这种组合结构形式可以充分发挥两种材料的作用：钢管对混凝土的套箍约束作用，使混凝土处于三向受压状态，从而使得混凝土强度提高；同时利用内填核心混凝土的支撑作用，增强钢管壁的几何稳定性，改变空钢管的失稳模态，从而提高结构稳定性和承载能力。图1.2为钢管混凝土轴压时应力示意图。近二十年以来，国内已建成钢管混凝土桥梁达400余座[1]。桥型从以拱桥为主发展到梁桥、斜拉桥、悬索桥和连续刚构桥并存，其中拱桥跨度已从115m增加到530m，梁桥的桥墩高度已从24m增加到196m。图1.2钢管混凝土应力示意图Fig.1.2Stressdiagramofconcretefilledsteeltube
【参考文献】：
期刊论文
[1]Q345钢管自密实混凝土短柱轴压力学性能试验[J]. 刘业,张大长,李布辉. 建筑结构. 2017(23)
[2]圆钢管混凝土轴压性能尺寸效应试验研究[J]. 陈鹏,王玉银,刘昌永,田宇. 建筑结构学报. 2017(S1)
[3]大直径钢管混凝土柱抗震性能试验研究及承载力计算[J]. 范重,王倩倩,李振宝,叶勇,赵长军,仕帅,裴雨晨,赵薇. 建筑结构学报. 2017(11)
[4]圆钢管混凝土柱轴压性能试验研究[J]. 李斌,王柯程,李广,高春彦. 江西建材. 2017(14)
[5]大径厚比圆钢管约束型钢混凝土短柱轴压性能研究[J]. 周绪红,王宣鼎,甘丹,刘界鹏. 建筑结构学报. 2015(S1)
[6]圆钢管再生混凝土轴压短柱研究[J]. 陈梦成,刘京剑,黄宏. 混凝土. 2014(12)
[7]取代率对钢管再生混凝土短柱轴压性能退化的影响分析[J]. 陈宗平,徐金俊,薛建阳. 实验力学. 2014(02)
[8]圆形箍筋约束混凝土力学性能尺寸效应试验[J]. 宋佳,李振宝,杜修力,杨修广. 解放军理工大学学报(自然科学版). 2012(05)
[9]大尺寸钢管混凝土柱承载力试验[J]. 陈彦江,李勇,闫维明,潘迪. 中国公路学报. 2011(04)
[10]圆钢管混凝土轴压短柱受力机理影响因素分析[J]. 丁发兴,余志武. 铁道科学与工程学报. 2006(01)
博士论文
[1]圆钢管混凝土轴压短柱尺寸效应研究[D]. 陈鹏.哈尔滨工业大学 2018
[2]钢管混凝土局部受压时的工作机理研究[D]. 刘威.福州大学 2005
硕士论文
[1]薄壁圆钢管混凝土构件轴压力学性能试验研究[D]. 王战.哈尔滨工业大学 2016
[2]圆钢管混凝土短柱轴压性能尺寸效应试验研究[D]. 田宇.哈尔滨工业大学 2014
本文编号：3425780
【文章来源】：西华大学四川省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
山区自然环境Fig.1.1Mountainnaturalenvironment
西华大学硕士学位论文11绪论1.1研究背景改革开放以来，我国公路建设发展迅速，桥梁作为公路的重要部分也得到了快速发展，特别是进入21世纪后，我国桥梁建设进入了一个最辉煌的时期，一大批结构新颖、技术复杂、设计和施工难度大和含金量高的桥梁相继建成。随着桥梁建设不断向山区拓展延伸，面临的难题也不少，如地形复杂山高沟深（如图1.1所示）、交通不便、原材料匮乏、地震烈度高、施工难度大等。而常规的钢筋混凝土结构材料施工不便且自重大不利于抗震，已不能完全适应山区桥梁建设的需要。图1.1山区自然环境Fig.1.1Mountainnaturalenvironment针对山区桥梁建设面临的问题，钢管混凝土以承载力高、重量轻、塑性好、抗震性能好、施工方便等优点得到了广泛的应用。这种组合结构形式可以充分发挥两种材料的作用：钢管对混凝土的套箍约束作用，使混凝土处于三向受压状态，从而使得混凝土强度提高；同时利用内填核心混凝土的支撑作用，增强钢管壁的几何稳定性，改变空钢管的失稳模态，从而提高结构稳定性和承载能力。图1.2为钢管混凝土轴压时应力示意图。近二十年以来，国内已建成钢管混凝土桥梁达400余座[1]。桥型从以拱桥为主发展到梁桥、斜拉桥、悬索桥和连续刚构桥并存，其中拱桥跨度已从115m增加到530m，梁桥的桥墩高度已从24m增加到196m。图1.2钢管混凝土应力示意图Fig.1.2Stressdiagramofconcretefilledsteeltube
西华大学硕士学位论文11绪论1.1研究背景改革开放以来，我国公路建设发展迅速，桥梁作为公路的重要部分也得到了快速发展，特别是进入21世纪后，我国桥梁建设进入了一个最辉煌的时期，一大批结构新颖、技术复杂、设计和施工难度大和含金量高的桥梁相继建成。随着桥梁建设不断向山区拓展延伸，面临的难题也不少，如地形复杂山高沟深（如图1.1所示）、交通不便、原材料匮乏、地震烈度高、施工难度大等。而常规的钢筋混凝土结构材料施工不便且自重大不利于抗震，已不能完全适应山区桥梁建设的需要。图1.1山区自然环境Fig.1.1Mountainnaturalenvironment针对山区桥梁建设面临的问题，钢管混凝土以承载力高、重量轻、塑性好、抗震性能好、施工方便等优点得到了广泛的应用。这种组合结构形式可以充分发挥两种材料的作用：钢管对混凝土的套箍约束作用，使混凝土处于三向受压状态，从而使得混凝土强度提高；同时利用内填核心混凝土的支撑作用，增强钢管壁的几何稳定性，改变空钢管的失稳模态，从而提高结构稳定性和承载能力。图1.2为钢管混凝土轴压时应力示意图。近二十年以来，国内已建成钢管混凝土桥梁达400余座[1]。桥型从以拱桥为主发展到梁桥、斜拉桥、悬索桥和连续刚构桥并存，其中拱桥跨度已从115m增加到530m，梁桥的桥墩高度已从24m增加到196m。图1.2钢管混凝土应力示意图Fig.1.2Stressdiagramofconcretefilledsteeltube
【参考文献】：
期刊论文
[1]Q345钢管自密实混凝土短柱轴压力学性能试验[J]. 刘业,张大长,李布辉. 建筑结构. 2017(23)
[2]圆钢管混凝土轴压性能尺寸效应试验研究[J]. 陈鹏,王玉银,刘昌永,田宇. 建筑结构学报. 2017(S1)
[3]大直径钢管混凝土柱抗震性能试验研究及承载力计算[J]. 范重,王倩倩,李振宝,叶勇,赵长军,仕帅,裴雨晨,赵薇. 建筑结构学报. 2017(11)
[4]圆钢管混凝土柱轴压性能试验研究[J]. 李斌,王柯程,李广,高春彦. 江西建材. 2017(14)
[5]大径厚比圆钢管约束型钢混凝土短柱轴压性能研究[J]. 周绪红,王宣鼎,甘丹,刘界鹏. 建筑结构学报. 2015(S1)
[6]圆钢管再生混凝土轴压短柱研究[J]. 陈梦成,刘京剑,黄宏. 混凝土. 2014(12)
[7]取代率对钢管再生混凝土短柱轴压性能退化的影响分析[J]. 陈宗平,徐金俊,薛建阳. 实验力学. 2014(02)
[8]圆形箍筋约束混凝土力学性能尺寸效应试验[J]. 宋佳,李振宝,杜修力,杨修广. 解放军理工大学学报(自然科学版). 2012(05)
[9]大尺寸钢管混凝土柱承载力试验[J]. 陈彦江,李勇,闫维明,潘迪. 中国公路学报. 2011(04)
[10]圆钢管混凝土轴压短柱受力机理影响因素分析[J]. 丁发兴,余志武. 铁道科学与工程学报. 2006(01)
博士论文
[1]圆钢管混凝土轴压短柱尺寸效应研究[D]. 陈鹏.哈尔滨工业大学 2018
[2]钢管混凝土局部受压时的工作机理研究[D]. 刘威.福州大学 2005
硕士论文
[1]薄壁圆钢管混凝土构件轴压力学性能试验研究[D]. 王战.哈尔滨工业大学 2016
[2]圆钢管混凝土短柱轴压性能尺寸效应试验研究[D]. 田宇.哈尔滨工业大学 2014
本文编号：3425780
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