钢护筒与钢筋混凝土柱协同受力机理及其设计优化技术研究
发布时间：2021-10-31 08:01
钢护筒与钢筋混凝土柱作为一种新的结构形式,目前已经应用于港工结构及桥梁工程中。在钢护筒内浇筑普通钢筋土与钢管混凝土中加配纵筋及箍筋原理一样,但目前对这种新的结构形式研究很少,也没有系统的规范。因此本文将对钢护筒与钢筋混凝土柱的破坏形态及其力学性能展开研究。本文以果园二期桩基为原型,钢护筒厚度、配筋率、配箍率为变量,进行了6个钢护筒与钢筋混凝土短柱结构和2个钢管混凝土短柱轴压试验。试验结果表明:钢护筒与钢筋混凝土短柱结构中,钢护筒与箍筋对核心混凝土均有约束作用,且双重约束效应明显,钢护筒与箍筋对核心混凝土的约束效应可以有效地抑制混凝土裂缝开展,使得钢护筒较传统的钢管混凝土结构具有更高的承载力、塑性和韧性;在钢护筒具有足够的约束效应时,钢护筒、混凝土及纵筋均在试件破坏时达到屈服,材料性能得到充分的利用。基于ABAQUS有限元软件,同样以钢护筒厚度、配筋率、配箍率为参数,分析了1个普通钢筋混凝土短柱和9个钢护筒与钢筋混凝土结构短柱,同试验结果对比验证了模型的正确性。分析结果表明,箍筋对混凝土的约束作用对钢护筒与钢筋混凝土短柱的的承载力、塑性及延性性能影响显著,随着箍筋间距的减小,构件的承载力...
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
RCFST组合结构桩基形式
集中荷载 F 82==FELλλλλσ面荷载 2FL =1Eλ型设计型尺寸设计验以果园港二期工程嵌岩灌注桩为原型，相似比 =8Lλ 进行缩尺计算，模如下：模型桩长 1000mm，长径比为 4：1；钢护筒外径 250mm，厚度钢筋笼中纵筋为 8 根直径 8mm 的二级钢筋，箍筋为直径 4mm 的铁丝40mm 。模型断面如图 2.1 所示：
图 2. 2 SCC 扩展度 图 2. 3 RMT-150C 岩石力学试验系统2）混凝土立方体抗压强度试验了测定自密实混凝土（SCC）的标准抗压强度和弹性模量，每批次混留 3 个尺寸为 150mm×150mm×150mm 的标准自密实混凝土立方尺寸为 150mm×150mm×300mm 的自密实混凝土棱柱体试块。预留块和棱柱体试块要与模型试件在相同的环境下洒水养护 28 天后，分混凝土的的轴心抗压强度和弹性模量试验。密实混凝土立方体试块轴心抗压强度试验所使用的仪器为 RMT-15验系统（ 图 2. 3），该系统的最大试验力 1000kN，能够满足试验参照规范《水运工程混凝土试验规程》（JTJ270-1998）[48]，平钢垫加载时，这样的力传递给混凝土块，使其均匀、充分，加载速度控Pa/s 左右，系统可以输入加载试验力目标值和极限位移值，极限位移实混凝土立方体试块基本丧失抗压能力对应的位移值为准。在本试要约 5mm，自动加载完成和结束，并使用自密实混凝土标准立方体意图见 图 2. 4。
【参考文献】：
期刊论文
[1]三峡库区一种新型架空直立式码头结构设计[J]. 戴俊,王多银,左旋峰,何涛. 人民长江. 2014(07)
[2]钢护筒对超长钻孔灌注桩承载性能的影响[J]. 唐勇. 工程勘察. 2012(07)
[3]钢护筒与钢筋混凝土联合受力的内河大水差架空直立式码头力学特性分析[J]. 汪承志,刘建国,石兴勇. 水运工程. 2012(06)
[4]考虑钢护筒效应的混合桩水平承载性能分析[J]. 穆保岗,班笑,龚维明. 土木建筑与环境工程. 2011(03)
[5]三峡库区变动回水区架空直立式码头结构形式研究[J]. 王多垠,宋成涛,温焰清,黄然. 水运工程. 2011(03)
[6]配筋钢管混凝土短柱力学性能和承载力研究[J]. 侯宇颖. 工程建设与设计. 2010(12)
[7]配筋圆钢管混凝土轴心受压短柱试验研究与承载力分析[J]. 舒赣平,刘小萤,缪巍. 工业建筑. 2010(04)
[8]配筋钢管混凝土短柱轴心承载力试验研究[J]. 缪巍. 山西建筑. 2010(05)
[9]大水位差架空直立式集装箱码头结构型式研究[J]. 王多垠,田建柱. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2008(01)
[10]内河港口大直径嵌岩灌注桩横向承载性能室内模型试验研究[J]. 王多垠,兰超,何光春,汪承志. 岩土工程学报. 2007(09)
硕士论文
[1]深水码头大直径钢护筒嵌岩桩承载性状模型试验研究[D]. 潘奇.重庆交通大学 2013
[2]配筋钢管混凝土柱力学性能试验和理论研究[D]. 张晓伟.哈尔滨工业大学 2013
[3]素方钢管砼与配筋方钢管砼梁柱力学性能研究[D]. 尚作庆.沈阳工业大学 2004
本文编号：3467766
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
RCFST组合结构桩基形式
集中荷载 F 82==FELλλλλσ面荷载 2FL =1Eλ型设计型尺寸设计验以果园港二期工程嵌岩灌注桩为原型，相似比 =8Lλ 进行缩尺计算，模如下：模型桩长 1000mm，长径比为 4：1；钢护筒外径 250mm，厚度钢筋笼中纵筋为 8 根直径 8mm 的二级钢筋，箍筋为直径 4mm 的铁丝40mm 。模型断面如图 2.1 所示：
图 2. 2 SCC 扩展度 图 2. 3 RMT-150C 岩石力学试验系统2）混凝土立方体抗压强度试验了测定自密实混凝土（SCC）的标准抗压强度和弹性模量，每批次混留 3 个尺寸为 150mm×150mm×150mm 的标准自密实混凝土立方尺寸为 150mm×150mm×300mm 的自密实混凝土棱柱体试块。预留块和棱柱体试块要与模型试件在相同的环境下洒水养护 28 天后，分混凝土的的轴心抗压强度和弹性模量试验。密实混凝土立方体试块轴心抗压强度试验所使用的仪器为 RMT-15验系统（ 图 2. 3），该系统的最大试验力 1000kN，能够满足试验参照规范《水运工程混凝土试验规程》（JTJ270-1998）[48]，平钢垫加载时，这样的力传递给混凝土块，使其均匀、充分，加载速度控Pa/s 左右，系统可以输入加载试验力目标值和极限位移值，极限位移实混凝土立方体试块基本丧失抗压能力对应的位移值为准。在本试要约 5mm，自动加载完成和结束，并使用自密实混凝土标准立方体意图见 图 2. 4。
【参考文献】：
期刊论文
[1]三峡库区一种新型架空直立式码头结构设计[J]. 戴俊,王多银,左旋峰,何涛. 人民长江. 2014(07)
[2]钢护筒对超长钻孔灌注桩承载性能的影响[J]. 唐勇. 工程勘察. 2012(07)
[3]钢护筒与钢筋混凝土联合受力的内河大水差架空直立式码头力学特性分析[J]. 汪承志,刘建国,石兴勇. 水运工程. 2012(06)
[4]考虑钢护筒效应的混合桩水平承载性能分析[J]. 穆保岗,班笑,龚维明. 土木建筑与环境工程. 2011(03)
[5]三峡库区变动回水区架空直立式码头结构形式研究[J]. 王多垠,宋成涛,温焰清,黄然. 水运工程. 2011(03)
[6]配筋钢管混凝土短柱力学性能和承载力研究[J]. 侯宇颖. 工程建设与设计. 2010(12)
[7]配筋圆钢管混凝土轴心受压短柱试验研究与承载力分析[J]. 舒赣平,刘小萤,缪巍. 工业建筑. 2010(04)
[8]配筋钢管混凝土短柱轴心承载力试验研究[J]. 缪巍. 山西建筑. 2010(05)
[9]大水位差架空直立式集装箱码头结构型式研究[J]. 王多垠,田建柱. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2008(01)
[10]内河港口大直径嵌岩灌注桩横向承载性能室内模型试验研究[J]. 王多垠,兰超,何光春,汪承志. 岩土工程学报. 2007(09)
硕士论文
[1]深水码头大直径钢护筒嵌岩桩承载性状模型试验研究[D]. 潘奇.重庆交通大学 2013
[2]配筋钢管混凝土柱力学性能试验和理论研究[D]. 张晓伟.哈尔滨工业大学 2013
[3]素方钢管砼与配筋方钢管砼梁柱力学性能研究[D]. 尚作庆.沈阳工业大学 2004
本文编号：3467766
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