检索结果-南通市图书馆

作者：张之恒长安大学

学位级别：硕士

钢管混凝土结构因具有承载力高、塑性和延性好、施工方便等特点而被广泛应用于桥梁领域。受结构构造、施工方法及制作精度等影响,非同时受压即钢管或管内混凝土先受压是钢管混凝土结构较为不利但易被轻视的重要受力状态。在非同时受压... 详细信息

钢管混凝土结构因具有承载力高、塑性和延性好、施工方便等特点而被广泛应用于桥梁领域。受结构构造、施工方法及制作精度等影响,非同时受压即钢管或管内混凝土先受压是钢管混凝土结构较为不利但易被轻视的重要受力状态。在非同时受压状态下,荷载先由钢管或管内混凝土承担,在经过一定长度后由钢管和管内混凝土共同承担,这势必带来界面传力问题。界面传力机理决定着钢管混凝土构件、节点及界面抗剪连接件的工作特性,是这类组合结构研究中的关键问题。本文基于弹性连续介质层法,利用变形协调条件,推导出非同时受压钢管混凝土界面传力理论计算公式,通过非线性有限元分析、轴压试验、推出试验及实桥试验研究,揭示非同时受压钢管混凝土的界面传力机理并提出剪力传递长度、界面相对滑移、截面内力及应力解析计算公式。本文的主要研究工作如下:(1)为揭示非同时受压钢管混凝土界面传力机理,基于弹性连续介质层法和变形协调条件,建立钢管混凝土界面传力理论分析模型,提出剪力传递长度的概念,推导出剪力传递长度及界面纵向剪力的解析表达式和界面传力规律。若界面粘结应力未达到粘结强度,界面粘结应力沿试件轴向为负指数函数分布且钢管轴向应力为指数函数分布;若界面粘结应力达到粘结强度,界面粘结应力沿试件轴向为带直线段的负指数函数分布且钢管轴向应力为带斜直线段的指数函数分布。(2)为检验理论计算模型的可靠性并探究其影响参数,基于ABAQUS建立非同时受压钢管混凝土柱有限元模型,分析理论计算模型的假定条件,研究轴力、粘结强度、界面剪切刚度、结构轴压刚度等参数对界面传力性能的影响。界面粘结强度是影响钢管混凝土界面传力的最关键因素之一,若界面粘结应力未达到粘结强度,剪力传递长度与轴力无关,界面纵向剪力与轴力成正相关;若界面粘结应力达到粘结强度,剪力传递长度与轴力正相关,界面纵向剪力最大值与轴力无关。(3)为揭示钢管混凝土界面粘结特性,验证理论解析分析与数值模拟方法的可靠性,开展钢管混凝土轴压试验和推出试验。分析轴压试验和推出试验过程中界面真实传力状态,给出界面粘结特性名义值和真实值的实测方法。实测得到钢管混凝土界面真实粘结强度和名义粘结强度分别为6.3MPa和0.261MPa,界面真实粘结-滑移剪切模量和名义粘结-滑移剪切模量分别为248MPa和182MPa。这些实测值为钢管混凝土设计和计算提供了理论依据。(4)为研究抗剪连接件和承压板对界面传力的影响,采用数值模拟、模型试验开展相应研究。设置PBL抗剪连接件可以促进界面传力,提高结构轴压刚度、试件抗剪承载力和界面粘结强度,但其对界面粘结-滑移剪切模量影响很小,进而提出了基于界面传力的抗剪连接件优化构造。承压板可提高试件抗剪承载力、界面粘结强度和粘结-滑移剪切模量,但仅影响剪力传递长度局部区域内受力,使局部界面纵向剪力和钢管轴向应力迅速下降,对剪力传递长度和界面传力规律没有影响,研究发现界面传力效果与承压板板厚并不成正比,结合承压板表面应力分布特点,提出了更为经济的传力构造形式—内置加劲环。(5)将界面传力理论应用于工程实践,以某大跨钢管混凝土桁梁桥为依托进行实桥试验。由钢管轴向应变实测规律提出一种无损间接评判钢管混凝土界面粘结状态的方法:若钢管轴向应变在一定长度范围内成负指数函数分布,可判断界面基本处于正常工作状态;若成含峰值的二次函数分布,可判断界面已失效。

关键词：桥梁工程钢管混凝土界面传力理论分析非线性有限元分析轴压试验推出试验实桥试验

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一种提高新旧混凝土界面传力设计方法及应用

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广东土木与建筑 2019年第8期26卷 32-34页

作者：谢杰文郭达文广东省建筑设计研究院

介绍一种可提高新旧混凝土界面传力的设计方法,提出承载力计算参考公式,可量化计算截面传递界面剪力,通过工程算例深化其计算方法。最后根据一个实际工程应用,验证该方法可行性。分析结果表明,采用该方法设计新旧混凝土界面,增加界面机... 详细信息

介绍一种可提高新旧混凝土界面传力的设计方法,提出承载力计算参考公式,可量化计算截面传递界面剪力,通过工程算例深化其计算方法。最后根据一个实际工程应用,验证该方法可行性。分析结果表明,采用该方法设计新旧混凝土界面,增加界面机械咬合力,可有效提高传力效果,保证结构安全可靠。

关键词：新旧混凝土界面传力承载力计算设计方法参考公式

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钢管混凝土组合结构桥梁设计原理与技术发展综述

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中国公路学报 2024年

作者：姜磊刘永健周绪红陈宝春牟廷敏刘君平陈洪明长安大学公路学院重庆大学土木工程学院福建理工大学土木工程学院四川省公路规划勘察设计研究院有限公司福州大学土木工程学院

为探究国内外工程界对钢管混凝土桥梁应用中脱粘和脱空问题的长期质疑，推动钢管混凝土桥梁的发展，从钢和混凝土两种材料差异角度入手，综述了钢管混凝土结构界面粘结性能、界面传力性能和结构承载性能三方面的研究进展，厘清界面脱粘... 详细信息

为探究国内外工程界对钢管混凝土桥梁应用中脱粘和脱空问题的长期质疑，推动钢管混凝土桥梁的发展，从钢和混凝土两种材料差异角度入手，综述了钢管混凝土结构界面粘结性能、界面传力性能和结构承载性能三方面的研究进展，厘清界面脱粘机理，及其由此带来的界面传力和组合作用失效机理。针对此问题，提出内栓钉和PBL加劲型钢管混凝土桥梁结构，并综述创新结构在界面工作性能、节点力学性能、壁板屈曲性能和构件承载性能四个方面的研究成果，论证了创新结构实现钢管和混凝土共同工作的可行性。结果表明：钢和混凝土两种材料在热传导、收缩徐变、泊松比、弹性模量、强度、截面尺度和成型方式等方面均存在较大差异，是产生钢管混凝土脱粘和脱空、界面传力和组合作用失效的根本原因；钢管混凝土界面粘结强度试验结果离散性大，切向和法向粘结强度均不高于1.5MPa，混凝土水化热、日照温差、混凝土收缩徐变和轴压荷载、疲劳荷载等多种因素耦合作用下，服役期钢管混凝土桥梁界面不可避免的发生脱粘；不同体系的钢管混凝土桥梁界面传力可分为构件和节点界面传力，尚缺少完善的桥梁界面传力模型，仅能借鉴房建中柱顶构件界面传力和梁-柱节点界面传力模型；不同类型脱粘对钢管混凝土承载性能影响不同，球冠形脱粘影响最小，部分环形脱粘次之，环形脱粘影响最明显；钢管混凝土中内设的栓钉，可以起到连接件作用，确保了界面工作性能和节点传力的可靠性，内设的PBL则兼具连接件和加劲肋作用，一方面，确保了钢管混凝土界面和节点传力的可靠性，另一方面，增强了壁板的局部稳定和构件承载机理。

关键词：桥梁工程综述钢管混凝土桥梁组合结构脱粘界面传力承载机理内栓钉钢管混凝土 PBL加劲型钢管混凝土

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变截面柱节点加固设计方法及施工工艺

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广东土木与建筑 2021年第8期28卷 44-46,63页

作者：燕志刚黄佳林广东精特建设工程有限公司广州510660 广东省建筑设计研究院有限公司广州510010

对变截面柱节点包钢加固的设计方法及施工技术进行了研究,提出一种先进的变截面柱节点加固方法,最后根据实际工程应用,论述该方法可行性。此方法是在变截面柱节点的柱交接处,设置一厚钢板,并在此钢板上打化学螺栓。以此钢板连接上下的... 详细信息

对变截面柱节点包钢加固的设计方法及施工技术进行了研究,提出一种先进的变截面柱节点加固方法,最后根据实际工程应用,论述该方法可行性。此方法是在变截面柱节点的柱交接处,设置一厚钢板,并在此钢板上打化学螺栓。以此钢板连接上下的加固角钢。研究结果表明,此加固方法显著的提高变截面柱节点的承载能力,同时提高施工速度,缩减工期。

关键词：外包刚加固加固承载力变截面柱加固界面传力承载力计算设计方法

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