钢管混凝土徐变试验及对系杆拱桥力学性能的影响研究

发布时间：2020-04-13 18:35

【摘要】：钢管混凝土结构因有良好的力学性能常用于系杆拱桥拱肋中,但拱肋在设计、施工以及运营过程的徐变计算仍套用的是普通混凝土徐变模型,造成了结构变形、受力等计算值与实测值相差较大。此外温度是仅次于湿度影响徐变的第二大因素,而目前的徐变模型中却未考虑温度的影响。本文进行了不同参数下钢管混凝土构件徐变试验,并将试验数据与国内外常用的8种徐变模型计算值进行对比分析,并得到了公路钢管混凝土拱桥设计规范(JTG/T D65-2015)徐变模型适合常温环境下钢管混凝土构件徐变计算;在此基础上,通过变温环境下的徐变试验数据对JTG/T D65-2015徐变模型进行修正,最终得到了考虑核心混凝土强度、含钢率、温度三者共同作用下的徐变模型。然后将修正的徐变模型用于某1-128m系杆拱桥中进行数值分析,研究了考虑温度后徐变对该桥的线形以及拱肋应力重分布的影响。主要研究内容如下:(1)进行了不同膨胀剂掺量下钢管混凝土构件徐变变形试验和极限承载力试验,得到了钢管混凝土最优膨胀剂掺量,并通过微观孔结构分析解释了膨胀剂影响钢管混凝土构件徐变和极限承载力的机理。(2)进行了钢管混凝土构件在不同含钢率、不同加载方式、不同初始缺陷以及考虑温度作用下的徐变试验,得到了钢管混凝土构件考虑核心混凝土强度、含钢率和温度三者共同作用下的钢管混凝土构件徐变模型。(3)基于按龄期调整的有效模量法,推导了钢管混凝土轴心受压构件徐变计算模型,计算分析了不同温度作用下钢管混凝土构件徐变变形。(4)基于Midas/fea建立了钢管混凝土构件三维实体有限元模型,计算分析了不同含钢率、荷载等级以及温度作用对钢管混凝土构件徐变应力重分布的影响。(5)基于Midas/civil建立了某1-128m系杆拱桥有限元模型,计算分析了考虑温度影响后徐变对该桥线形和拱肋应力重分布的影响。
【图文】：

图 1.1 钢管混凝土凝土的工作原理：钢管混凝土在外力作用下，由于钢管对核心混凝土用，，使核心混凝土处于三向受压状态，从而提高了核心混凝土的抗压同时钢管内填混凝土后，由于混凝土的密贴，提高了钢管抗屈曲能力。土的完美组合互相弥补了彼此的缺点，充分发挥了两者的强度承载力受力状态如图 1.2 所示。钢管混凝土的特点可归纳为：（1）承载力高好（3）制作和施工方便（4）耐火性好（5）经济效果好[1]。钢管核心混凝土钢管混凝土

兰州交通大学硕士学位论文15 三门健跳桥 245 中承式 2001 浙江三门16 汉江五桥 240 中承式 2000 湖北武汉17 落脚河桥 240 中承式 2001 贵州18 铜瓦门大桥 238 中承式 1998 浙江19 北盘江大桥 236 上承式 2001 贵州20 京杭运河邳州大桥 235 中承式 2002 江苏邳州
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U448.225

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本文编号：2626300