預應力鋼管混凝土桁梁極限承載力研究.pdf

1、預應力鋼管混凝土桁梁是鋼管混凝土弦桿與鋼管腹桿直接相貫焊接而成，并采用縱向體外預應力筋加勁的一種新型鋼管混凝土桁式受彎構件。預應力鋼管混凝土桁梁結構輕盈、剛度大、承載力高、自振性能好、施工便利，節(jié)點疲勞強度較鋼管桁架有較大提高，適用于大跨、高聳結構，以及對結構重量和施工條件限制較為嚴格的應用場合。目前，鋼管混凝土桁式構件的研究主要集中于整體受壓性能、節(jié)點強度和疲勞性能方面，較少涉及整體受彎性能及其結構設計方法方面。
　　本文工作得

2、到了國家自然科學基金的資助。本文借助試驗研究和有限元仿真，研究了預應力鋼管混凝土桁梁的工作機理、破壞模式和極限抗彎承載力，并探討了結構設計方法，具體如下：
　　（1）進行了預應力鋼管混凝土桁梁跨中加載試驗研究，試驗參數(shù)包括跨高比和預應力度，跨高比分別為9.6、11.5和14.4，預應力度分別為0、0.4和0.6，桁梁腹桿形式采用修正華倫式。試驗研究了預應力鋼管混凝土桁梁的失效模式、荷載-變形相關曲線、中和軸變化特點、管內混凝土應變

3、狀態(tài)以及預應力效應。
　?。?）利用通用結構軟件ANSYS對預應力鋼管混凝土桁梁的內力分布模式、最不利截面應力應變狀態(tài)、中和軸分布模式和預應力工作狀態(tài)進行了仿真模擬，并利用已有的鋼管混凝土桁梁抗剪和抗彎試驗結果對該建模方法進行了驗證。
　?。?）進行有限元參數(shù)，通過變化腹桿與弦桿管徑比、腹桿與弦桿壁厚比、預應力度和混凝土強度等級，對預應力鋼管混凝土桁梁的抗彎承載力以及界限破壞進行分析。
　?。?）綜合試驗研究和有限元分