脱空对钢管混凝土短柱偏压性能的影响研究

作     者：李万鹏 王康宁 LI Wan-peng;WANG Kang-ning

作者机构：湖北交投京珠高速公路运营管理有限公司湖北武汉430056 桥梁结构健康与安全国家重点实验室湖北武汉430034 中铁大桥科学研究院有限公司湖北武汉430034 

出 版 物：《世界桥梁》 (World Bridges)

年 卷 期：2022年第50卷第3期

页      面：94-100页

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：湖北省交通运输厅科技项目(2020-186-2-8) 中国中铁股份有限公司科技研究开发计划项目(2019-重大-05) 

主　　题：钢管混凝土拱桥 钢管混凝土 脱空 偏压性能 累积塑性应变 钢管环向应力 极限承载力 有限元法 

摘      要：为研究脱空对钢管混凝土拱肋偏压性能的影响,以某上承式钢管混凝土拱桥钢管混凝土拱肋脱空检测结果为依托,采用Abaqus有限元软件建立模型,分析不同脱空率下圆钢管混凝土偏心受压短柱的破坏模式、累积塑性应变、钢管环向应力、极限承载力等,并提出在钢管内侧焊接PBL加劲肋的构造优化方案以降低脱空影响。结果表明:核心混凝土脱空导致钢管中部出现大面积凹曲,凹曲程度和累积塑性应变随脱空率的增大而增大;在轴向平均应变小于800με时,钢管对混凝土基本无约束力,后期随着脱空高度增加套箍效应逐渐减弱;极限承载力随脱空率的增大而降低,降低幅度逐渐减缓;PBL加劲肋可改善脱空构件的破坏模式,在增加一定含钢率的情况下,显著提高极限承载力,降低脱空带来的影响。