大型鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)擬靜力試驗與數(shù)值分析.pdf

1、箱涵結(jié)構(gòu)作為一種應(yīng)用簡單,形式多樣的超靜定地下結(jié)構(gòu),廣泛地應(yīng)用到地鐵,地下高速公路,海底隧道等大型工程中。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀表明地下結(jié)構(gòu)和地上結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)是不同的,對地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)影響最大的是場地位移,而非慣性力。本文基于此客觀現(xiàn)象驗證了地下結(jié)構(gòu)擬靜力試驗的可行性,并通過箱涵結(jié)構(gòu)的擬靜力試驗分析了結(jié)構(gòu)的薄弱部位,承載力以及能量耗散等情況。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)以5組鋼筋混凝土箱涵縮尺模型擬靜力試驗結(jié)果為基礎(chǔ)。分析了結(jié)構(gòu)在推

2、覆荷載作用下的破壞形態(tài)、鋼筋屈服次序、滯回曲線、骨架曲線、耗能曲線以及節(jié)點區(qū)開裂現(xiàn)象。
　　(2)通過 ABAQUS有限元分析軟件,利用三維實體模型進行了數(shù)值分析。對混凝土的本構(gòu)關(guān)系選取、破壞準則、損傷參數(shù)取值、接觸關(guān)系和單元選取做了詳細說明。分析結(jié)果表明:骨架曲線、鋼筋屈服次序、以及損傷部位同試驗吻合較好,但滯回曲線后期捏攏現(xiàn)象不明顯。
　　(3)本文以加腋坡度和加腋寬度為參數(shù)進行了擴展分析。結(jié)果表明加腋可以平衡一部分應(yīng)力

3、集中,對節(jié)點區(qū)起到保護作用。加腋坡度越緩,頂板和側(cè)壁損傷越集中;加腋寬度越大,頂板凈跨越小,節(jié)點區(qū)剛度越大,局部破壞越嚴重。所以加腋坡度建議取1:1,加腋寬度取頂板和側(cè)壁厚度最大值的0.5倍。當(dāng)加腋坡度較緩時,應(yīng)對加腋處進行加強設(shè)計。
　　(4)箱涵結(jié)構(gòu)屬于條形結(jié)構(gòu),可以簡化為平面應(yīng)變問題進行分析。本文采用日本東京大學(xué)混凝土研究室開發(fā)的二維有限元分析軟件WCOMD進行數(shù)值分析。分析采用基于分散裂縫和彌散裂縫組合的纖維模型。結(jié)果表明