新型圆钢管钢墩柱受压性能研究

发布时间：2020-11-06 12:19

　　 本文设计了一种新型圆钢管钢墩柱,此钢墩柱可作为一个短柱单独使用,主要是发挥其承载力、耗能性能和延性性能;亦可作为一个整体桥墩的上、下构件使用,不但可以发挥上述性能,还可对损坏的部分予以更换。本论文意义也在于进一步探索此新型圆钢管钢墩柱的内部构造方式,使得该桥墩在承载力、耗能性能和延性性能方面达到理想效果。在桥墩遭受地震灾害或者其他形式的损害时,避免整个桥墩的损坏与更换,而只需更换其一部分来维持桥墩的正常使用功能。采用试验和有限元模拟方法,研究在轴向力作用下圆钢管钢墩柱的受力性能。选择有无壁板加劲肋、低屈服点钢板加劲肋的类型、低屈服点钢板强度、低屈服点钢板高度等参数进行变化,设计4组14根圆钢管钢墩柱试件,并对这14根圆钢管钢墩柱试件进行轴压试验。研究结果表明圆钢管钢墩柱试件在轴心受压状态下,承载能力和耗能性能效果较好,试件延性也表现较好。设置壁板加劲肋后,试件承载力上升,试件延性系数略有下降。屈服板不同类型加劲肋对试件的延性性能和耗能性能均有提升,但效果不明显;低屈服点钢板强度不同,延性性能和承载能力也不尽相同,这和试件的内部构造有关。低屈服点钢板不同高度对试件的承载力和耗能性能均有提升,延性系数除了第一个试件有所下降,其余两个均上升。极限承载力随着低屈服点钢板高度的减小而减小,延性系数随着低屈服点钢板高度的减小而增大。本文将试验曲线和有限元模拟所得荷载-位移曲线进行对比分析,除III-B和III-C组组曲线吻合度较差外,其他曲线吻合度较高。基于上述有限元模型,扩大试件参数范围,设计66根构件进行数值模拟,进一步研究偏心距、加劲板厚度、屈服板厚度、有无壁板加劲肋、低屈服点钢板加劲肋的类型、低屈服点钢板强度、低屈服点钢板高度等参数对圆钢管钢墩柱受压性能的影响。研究成果为钢桥墩结构的抗震设计、耗能能力等,提供大量的试验数据和设计建议,并给出简化承载力计算公式,为此类钢桥墩结构工程应用提供理论依据。
【学位单位】：华侨大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U443.22
【部分图文】：

圆钢管钢桥墩受力简图

试验加载全景

东向试件测点布置图
【参考文献】

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本文编号：2873129