內(nèi)填外包鋼管混凝土短柱構(gòu)件承載力分析.pdf

1、大瑞鐵路瀾滄江特大橋主拱結(jié)構(gòu)為內(nèi)填外包鋼管混凝土單箱單室箱梁,為配合項(xiàng)目建設(shè)和科研項(xiàng)目的需要,并為合理評(píng)判瀾滄江特大橋主拱構(gòu)件的承載力提供理論依據(jù),選取該橋拱頂截面構(gòu)造內(nèi)填外包鋼管混凝土直桿短柱構(gòu)件,運(yùn)用有限元非線性分析及截面極限平衡狀態(tài)的數(shù)值積分兩種方法,分析計(jì)算了該構(gòu)件的極限承載力,并就鋼管初應(yīng)力、鋼管與混凝土之間相對(duì)滑移等對(duì)其極限承載力的影響進(jìn)行了探討。本文的主要工作如下:
　　 1.采用混凝土及鋼材的應(yīng)力-應(yīng)變非線性本構(gòu)

2、模型,選取已有文獻(xiàn)中的典型鋼管混凝土試驗(yàn)構(gòu)件借助大型有限元程序建立其數(shù)值分析模型,將計(jì)算結(jié)果與已有文獻(xiàn)中的試驗(yàn)成果對(duì)比,驗(yàn)證了數(shù)值模型的建模方式和各參數(shù)選取的合理性,為內(nèi)填外包鋼管混凝土數(shù)值模型的建立提供了建模依據(jù)。
　　 2.借助大型有限元程序建立了內(nèi)填外包鋼管混凝土短柱極限承載力的數(shù)值分析模型,依據(jù)外包混凝土、內(nèi)填混凝土、鋼管應(yīng)力、應(yīng)變等的時(shí)間歷程分析,得出了該構(gòu)件在承受背景工程拱頂實(shí)際內(nèi)力工況下的極限承載力和構(gòu)件安全系數(shù)。

3、
　　 3.推導(dǎo)“截面極限平衡狀態(tài)的數(shù)值積分法”公式,采用FORTRAN語言編制了相應(yīng)計(jì)算程序,并計(jì)算了該構(gòu)件截面的極限承載力,將計(jì)算結(jié)果與有限元分析結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比和驗(yàn)證,校驗(yàn)了計(jì)算結(jié)果的可靠性。
　　 4.考慮主拱勁性鋼管骨架因施工過程產(chǎn)生的初應(yīng)力,運(yùn)用上述兩種方法分別計(jì)算初應(yīng)力對(duì)該構(gòu)件極限承載力的影響。
　　 5.為分析鋼管與混凝土之間的相對(duì)滑移對(duì)構(gòu)件極限承載力的影響,另自擬構(gòu)件,建立了鋼管與內(nèi)填、外包混凝土