發(fā)布時(shí)間：2017-08-23 23:00

  本文關(guān)鍵詞：內(nèi)灌砂鋼管柱力學(xué)性能試驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 內(nèi)灌砂鋼管柱 試驗(yàn)研究 有限元模型 極限承載力 臨時(shí)支撐

【摘要】：內(nèi)灌砂鋼管柱(Sand-Filled Steel Tube,SFST,以下簡(jiǎn)稱SFST柱)具有整體穩(wěn)定性好,承載力大,制作安裝方便,經(jīng)濟(jì)效果好等特點(diǎn)。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)內(nèi)灌砂鋼管柱的相關(guān)試驗(yàn)的研究和設(shè)計(jì)理論報(bào)道比較少,為了推廣該結(jié)構(gòu)形式的廣泛運(yùn)用,有必要對(duì)此進(jìn)行研究。基于橋梁施工中臨時(shí)支撐實(shí)際工程背景,通過“提出問題—簡(jiǎn)化模型—試驗(yàn)驗(yàn)證—基于有限元模型的分析—得出實(shí)用的計(jì)算方法”這一技術(shù)路線對(duì)內(nèi)灌砂鋼管柱的力學(xué)性能詳細(xì)的研究分析,主要工作和取得的研究成果如下:本文對(duì)21根內(nèi)灌砂鋼管柱的縮尺模型進(jìn)行了承載力的實(shí)驗(yàn)研究,研究其結(jié)構(gòu)形式的靜力力學(xué)性能和破壞模式。對(duì)試件柱進(jìn)行了軸心、偏心的加載方式,得到了內(nèi)灌砂鋼管柱的極限承載力、荷載-位移曲線、荷載-應(yīng)變曲線。對(duì)內(nèi)灌砂鋼管柱的長(zhǎng)細(xì)比、徑厚比、偏心距、砂子粒徑、砂子含水率、砂子壓實(shí)度等參數(shù)的分析,得到了影響內(nèi)灌砂鋼管柱極限承載力的因素。對(duì)內(nèi)灌砂鋼管柱進(jìn)行有限元軟件分析,用ABAQUS軟件模擬了內(nèi)灌砂鋼管柱受力情況,得到了試件的荷載-位移曲線、荷載-應(yīng)變曲線以及模擬承載值。將模擬值和試驗(yàn)值進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果吻合較好,從而驗(yàn)證了有限元模型的可行性,為深入研究鋼管砂柱提供了理論依據(jù)參考。在內(nèi)灌砂鋼管柱試驗(yàn)基礎(chǔ)上,通過有限元進(jìn)行建模分析,結(jié)合二者推導(dǎo)出了鋼管砂柱的極限承載力計(jì)算簡(jiǎn)化公式,并分別對(duì)試驗(yàn)柱得到了驗(yàn)證。本文的承載力簡(jiǎn)化計(jì)算公式可為此類臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)的工程設(shè)計(jì)與相關(guān)規(guī)范編制提供參考。
【關(guān)鍵詞】：內(nèi)灌砂鋼管柱 試驗(yàn)研究 有限元模型 極限承載力 臨時(shí)支撐
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU398.9
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 課題背景11-15
• 1.1.1 鋼筋混凝土的發(fā)展和研究11-12
• 1.1.2 鋼管混凝土的發(fā)展和研究12-14
• 1.1.3 鋼管砂柱的發(fā)展和研究14-15
• 1.2 相關(guān)課題研究現(xiàn)狀15-18
• 1.2.1 鋼管混凝土構(gòu)件的靜力性能研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.2 灌注砂鋼管柱受力性能相關(guān)研究現(xiàn)狀18
• 1.3 本文研究工作18-20
• 1.3.1 研究對(duì)象和研究意義18-20
• 1.3.2 研究目標(biāo)和技術(shù)路線20
• 1.3.3 預(yù)期成果20
• 1.4 本章小結(jié)20-21
• 第二章 試驗(yàn)概況21-36
• 2.1 試驗(yàn)內(nèi)容及目的21
• 2.1.1 試驗(yàn)內(nèi)容21
• 2.1.2 試驗(yàn)?zāi)康?/span>21
• 2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和制作21-26
• 2.2.1 試驗(yàn)柱的設(shè)計(jì)21-25
• 2.2.2 試驗(yàn)柱的制作25-26
• 2.3 材性試驗(yàn)26-29
• 2.3.1 鋼管的材性試驗(yàn)27-28
• 2.3.2 混凝土的材性試驗(yàn)28-29
• 2.4 構(gòu)件柱試驗(yàn)方案29-30
• 2.4.1 試驗(yàn)加載方案29
• 2.4.2 試驗(yàn)加載裝置29-30
• 2.4.3 測(cè)點(diǎn)布置30
• 2.5 試驗(yàn)過程現(xiàn)象及破壞特征30-35
• 2.6 本章小結(jié)35-36
• 第三章 試驗(yàn)結(jié)果分析36-61
• 3.1 試驗(yàn)結(jié)果36
• 3.1.1 承載力結(jié)果匯總36
• 3.2 荷載-位移關(guān)系曲線36-42
• 3.3 荷載-應(yīng)變關(guān)系曲線42-48
• 3.4 承載力對(duì)比分析48-56
• 3.4.1 鋼管填充物的影響48-49
• 3.4.2 長(zhǎng)細(xì)比影響49-50
• 3.4.3 壓實(shí)度影響50-52
• 3.4.4 徑厚比影響52-53
• 3.4.5 偏心距影響53-54
• 3.4.6 砂子粒徑影響54-55
• 3.4.7 砂子含水率影響55-56
• 3.5 強(qiáng)度系數(shù)分析56-58
• 3.6 平均應(yīng)變分析58-60
• 3.7 本章小結(jié)60-61
• 第四章 灌砂鋼管柱的有限元分析61-83
• 4.1 有限元相關(guān)理論61-62
• 4.1.1 有限元分析方法概述61
• 4.1.2 有限元法步驟61-62
• 4.1.3 有限元分析軟件62
• 4.2 材料本構(gòu)關(guān)系62-67
• 4.2.1 鋼材的本構(gòu)關(guān)系62-64
• 4.2.2 混凝土的本構(gòu)關(guān)系64-66
• 4.2.3 砂子的本構(gòu)模型66-67
• 4.3 有限元模型的建立67-72
• 4.4 有限元結(jié)果分析72-73
• 4.5 有限元結(jié)果和試驗(yàn)驗(yàn)證分析73-79
• 4.5.1 荷載-位移對(duì)比分析73-75
• 4.5.2 荷載-應(yīng)變對(duì)比分析75-79
• 4.6 實(shí)用計(jì)算方法79-81
• 4.6.1 圓形鋼管混凝土計(jì)算公式79-80
• 4.6.2 內(nèi)灌砂鋼管混凝土計(jì)算公式80-81
• 4.7 本章小結(jié)81-83
• 第五章 結(jié)論與展望83-85
• 5.1 結(jié)論83
• 5.2 展望83-85
• 參考文獻(xiàn)85-88
• 致謝88-89
• 作者簡(jiǎn)歷89
• 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文89
• 參與科研項(xiàng)目89

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本文編號(hào)：727777