雙鋼管混凝土結構承載能力試驗研究.pdf

1、隨著我國建設事業(yè)的迅速發(fā)展,近十幾年來,鋼管混凝土因其獨特優(yōu)勢被廣泛用于單層和多層工業(yè)廠房、各種支架、高層建筑以及橋梁結構中。國內很多學者對鋼管混凝土結構的受力性能和承載能力進行了研究,也取得了一系列的成果,但對既有鋼管混凝土結構承載力提高方面的研究較少,隨著鋼管混凝土橋梁結構加固設計需要,開展由外包鋼管混凝土形成雙鋼管混凝土結構的承載力研究十分必要。本文通過有限元計算分析和鋼管混凝土加固試驗模型研究得到了如下成果:
　　 ①在

2、對雙鋼管混凝土軸壓短柱極限承載力研究的基礎上,提出了內鋼管混凝土在初應力下的雙鋼管混凝土軸壓短柱的極限承載力公式;
　　 ②本文通過鋼管混凝土加固模型試驗,得到以下成果:1)鋼管混凝土加固構件具有很好的延性,經(jīng)歷了彈性階段、彈塑性階段以及破壞階段,具有明顯的屈服階段;2)試件破壞形式為腰鼓型破壞;3)內鋼管的N-εN、N-εb關系曲線與外鋼管規(guī)律走勢一致,內、外鋼管在到達屈服時的荷載也基本一致,試件破壞前內、外鋼管均到達屈服狀態(tài)

3、,外鋼管的軸向變形和環(huán)向變形均大于內鋼管,直到試件破壞為止,試件的承載力隨著外鋼管中截面的局部屈曲而到達極限值;
　　 ③應用有限元軟件ANsYS分析鋼管混凝土加固短柱的計算結果,與實測數(shù)據(jù)值雖存在一定的差異,但試件的破壞規(guī)律和荷載一應變關系曲線走勢一致,說明有限元分析軟件能夠比較正確的計算鋼管混凝土加固短柱的承載力;
　　 ④試驗結果與計算公式值進行比較,說明本文公式用于計算鋼管混凝土加固短柱的承載力是可行的;

4、　　 ⑤用有限元分析了內鋼管混凝土初應力值、混凝土泊松比、外鋼管強度、外鋼管壁厚(含鋼率)以及外層混凝土強度等級對鋼管混凝土軸壓加固短柱極限承載力的影響。得到以下成果:1)內鋼管混凝土在初應力下的雙鋼管混凝土短柱的承載力隨著初應力值增大而減小,而變形卻隨著初應力值增大而增大;2)混凝土泊松比的變化對試件的極限承載力影響很小,故用彈性階段的混凝土泊松比值O．2進行有限元計算分析是可行的;3)隨著外鋼管強度、外鋼管壁厚以及外層混凝土強度等