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大跨度上承式钢管混凝土拱桥整体稳定性研究

铁道建筑 2020年第8期60卷 16-19页

作者：陈佳胡文军中铁大桥勘测设计院集团有限公司科研院武汉430056 中铁大桥勘测设计院集团有限公司第二设计院武汉430056

以一座500 m跨度的四线铁路桥梁为例,采用双单元法建立了有限元模型,分析对比了第一类稳定和第二类稳定的安全系数、失稳模态,探讨了初始缺陷、混凝土强度、拱肋截面含钢率等因素对上承式钢管混凝土拱桥稳定性的影响。研究结果表明:结... 详细信息

以一座500 m跨度的四线铁路桥梁为例,采用双单元法建立了有限元模型,分析对比了第一类稳定和第二类稳定的安全系数、失稳模态,探讨了初始缺陷、混凝土强度、拱肋截面含钢率等因素对上承式钢管混凝土拱桥稳定性的影响。研究结果表明:结构稳定安全系数满足规范要求,第二类稳定安全系数为2.15,与第一类稳定安全系数之比为1/5.8;第一、二类稳定安全系数的计算结果趋势相同,包含横向风的荷载组合比包含纵向风的荷载组合更为不利;混凝土强度和截面含钢率对结构稳定性能影响较大,初始缺陷则影响很小。

关键词：铁路桥梁结构稳定理论分析大跨度钢管混凝土拱初始缺陷混凝土强度截面含钢率

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钢管RPC界面作用试验研究

钢管RPC界面作用试验研究

作者：张正宾福建农林大学

学位级别：硕士

钢管活性粉末混凝土(简称钢管RPC)是在钢管中填充高性能水泥基复合材料活性粉末混凝土(RPC)而形成的,具有比普通钢管混凝土更高的强度、延性、韧性等优点。钢管RPC界面作用是钢管RPC这一组合结构发挥组合效应的重要因素。近年来钢管RPC... 详细信息

钢管活性粉末混凝土(简称钢管RPC)是在钢管中填充高性能水泥基复合材料活性粉末混凝土(RPC)而形成的,具有比普通钢管混凝土更高的强度、延性、韧性等优点。钢管RPC界面作用是钢管RPC这一组合结构发挥组合效应的重要因素。近年来钢管RPC工程应用越来越多,而除了受压性能外,钢管RPC静力性能研究尚不够深入。为了完善钢管RPC受力性能理论,促进工程应用,本文进行了钢管与RPC界面之间的粘结-滑移性能研究。本文制作了共27根钢管RPC直接推出试验试件,试验参数包括截面含钢率(4.73%、6.89%、8.65%、10.43%、12.22%,通过变化钢管壁厚)、钢纤维体积掺量(0%、1%、2%、3%)和养护温度(20℃、90℃),取得了如下结果和结论:1.获得了钢管RPC荷载-滑移全过程试验曲线。试验结果分析表明,钢管RPC的荷载-滑移全过程曲线与普通钢管混凝土的类似,也可分为三个阶段:初始滑移段、摩阻滑移段、后滑移段。初始滑移段的界面作用主要由化学胶结力与机械咬合力和摩擦力组成.,摩阻滑移段主要由摩擦力与机械咬合力组成,此阶段荷载-滑移曲线会产生上下波动;后滑移段主要由摩擦力与新界面的机械咬合力组成。2.获得了钢管纵、横向应变沿荷载方向的分布曲线。钢管纵向应变沿试件轴线方向呈三角形分布模式;横向应变沿试件轴线方向呈凸型曲线分布模式,钢管中部的横向应变大于试件两端的横向应变,钢管对RPC产生被动约束。3.养护温度、截面含钢率和钢纤维体积掺量对钢管-RPC界面初始粘结强度和极限粘结强度的影响规律不同。对于初始粘结强度,养护温度影响最大,钢纤维体积掺量次之,而截面含钢率最小;对于极限粘结强度,截面含钢率影响最大,养护温度次之,而钢纤维体积掺量最小。具体而言,三个参数的影响规律如下:(1)养护温度有助于促进RPC中化学成分的充分反映,产生的水化硅酸钙更容易与钢管表面紧密黏结,能有效提高钢管-RPC界面的化学胶结力,是粘结强度的最主要影响参数之一。当温度从20℃升高到90℃时,钢管-RPC界面初始粘结强度和极限粘结强度分别提高了 36%和 11%。(2)钢管约束轴力作用下RPC的径向变形,截面含钢率越大,约束效应越大,钢管-RPC界面的摩擦力越大。截面含钢率的影响随荷载的增大而增大;当荷载较小时,RPC径向变形不大,截面含钢率的影响小,即对初始粘结强度的影响不明显;当荷载增大到极限荷载时,RPC径向变形大,截面含钢率的影响大,钢管-RPC界面摩擦力显著增大,极限粘结强度随截面含钢率线性增加。(3)钢纤维掺量对极限粘结强度的影响不明显,对初始粘结强度的影响较大,影响程度与钢纤维掺量的关系较为复杂。钢纤维掺量从0%到1%,初始粘结强度降低了 3%,但钢纤维掺量从1%到3%,初始粘结强度提高了 92%。

关键词：钢管活性粉末混凝土界面作用截面含钢率钢纤维养护温度

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不同构造复式钢管混凝土足尺柱抗震性能试验

哈尔滨工业大学学报 2019年第12期51卷 35-45页

作者：赵立东曹万林阚文亮陈泽巧陈钱佳城市与工程安全减灾教育部重点实验室(北京工业大学)

为研究复式钢管混凝土柱的抗震性能,完成了3种截面形式、2种剪跨比共6个试件的低周反复荷载试验,各试件施加相同轴力.截面钢构形式分别为圆钢管、外圆内圆复式钢管和带分腔焊接钢板的复式钢管.分析了各试件的破坏形态、滞回特性、承载... 详细信息

为研究复式钢管混凝土柱的抗震性能,完成了3种截面形式、2种剪跨比共6个试件的低周反复荷载试验,各试件施加相同轴力.截面钢构形式分别为圆钢管、外圆内圆复式钢管和带分腔焊接钢板的复式钢管.分析了各试件的破坏形态、滞回特性、承载力、刚度退化、延性和耗能.试验结果表明:除剪跨比2.2且未设置腔体构造的钢管混凝土柱外,其余试件滞回曲线饱满,抗震性能稳定;增加截面含钢率或提高剪跨比,可使试件在达到相同位移角时的滞回曲线更加饱满;设置内圆钢管和分腔焊接钢板可提高构件承载力,对较小剪跨比试件的延性改善显著;降低剪跨比可显著提高构件初始刚度,但刚度退化速度较快,累积损伤效应更加显著;各试件在达到极限位移角时,设置腔体构造的剪跨比较小试件的累积耗能更高;与试验结果进行对比,本文采用的钢管混凝土柱实用承载力计算方法结果偏于保守.

关键词：复式钢管混凝土柱分腔焊接钢板低周反复荷载试验抗震性能剪跨比截面含钢率

高层住宅中震下受拉墙体型钢配置比较与工程应用研究

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福建建筑 2023年第4期 56-60页

作者：杨伟峰漳州市建设工程施工图咨询审查有限公司福建漳州363000

高层住宅建筑当高宽较大,或所处地区抗震设防烈度较高,底部剪力墙可能会出现较大的拉应力,导致混凝土过早开裂,造成墙肢抗剪能力和抗弯刚度下降。为此,《福建省住宅工程设计若干技术规定》规定,中震下剪力墙拉应力超过混凝土强度抗拉强... 详细信息

高层住宅建筑当高宽较大,或所处地区抗震设防烈度较高,底部剪力墙可能会出现较大的拉应力,导致混凝土过早开裂,造成墙肢抗剪能力和抗弯刚度下降。为此,《福建省住宅工程设计若干技术规定》规定,中震下剪力墙拉应力超过混凝土强度抗拉强度标准值时,必须设置型钢并承担全部拉力。本条要求与《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》的规定一致,但确定型钢面积的方法略有不同。通过公式推导,建立轴拉比和截面含钢率、轴拉比和型钢拉应力最大值的关系曲线,比较这两个文件规定的不同之处,总结一些规律;前者的用钢量虽然较多,但是计算公式更简洁,方便设计。另外,通过一个高层住宅的工程案例,分析了墙肢轴拉比计算、型钢配置的设计流程,并对计算参数、组合墙范围、型钢布置的原则进行说明。

关键词：中震轴拉比名义拉应力截面含钢率组合墙型钢配置