论文部分内容阅读
哑铃形钢管混凝土因具有造型美观,面内刚度大,跨越能力好等特点,在实际应用中能获得很好的经济与社会效应。据统计,在已建成的拱桥中,采用哑铃形截面形式的钢管混凝土作为拱肋的占其中的43%。然而,目前国内外有关哑铃形截面钢管混凝土试验研究和理论研究主要集中在轴压、纯弯和偏压方面,对于哑铃形钢管混凝土构件压弯方面的试验研究和理论研究还比较少,因此,对哑铃形钢管混凝土构件在压弯复合受力状态下的试验研究和理论研究是必要的。本文在课题组已完成的8根不同轴压比钢管混凝土构件(圆形和哑铃形各4根)压弯试验的基础上,结合有限元分析软件对哑铃形钢管混凝土构件的压弯受力性能做了下面几个方面的研究:1、运用有限元分析软件对圆形和哑铃形截面钢管混凝土构件压弯试验进行模拟,将有限元模拟的破坏状态和计算曲线与试验结果进行对比,从而对限元模型进行验证。2、运用有限元参数分析,探究在压弯复合受力作用下,不同参数(轴压比、长细比、混凝土强度和钢管强度)分别对圆形和哑铃形截面钢管混凝土压弯构件抗弯承载力的影响,发现各参数均对圆形钢管混凝土和哑铃形钢管混凝土的抗弯承载力影响较大,但影响规律存在差异,其中抗弯承载力随着混凝土强度和钢管强度的增大而增大,随着长细比的增大而减小,随着轴压比的增大先增大后减小。3、运用有限元参数分析,探究在压弯复合受力作用下,不同参数(轴压比、长细比、混凝土强度和钢管强度)分别对圆形和哑铃形截面钢管混凝土压弯构件抗弯刚度的影响,发现两种截面钢管混凝土随着混凝土强度增大其弹性阶段的抗弯刚度也增大,并且均近似呈线性增长,但其弹塑性和塑性阶段的抗弯刚度反而降低;钢管强度和长细比对两种截面钢管混凝土弹性抗弯刚度几乎没有影响;两种截面的钢管混凝土压弯构件的弹性抗弯刚度均随着轴压比的增大先增大后减小。4、在对比分析圆形和哑铃形钢管混凝土压弯构件有限元参数分析的基础上,结合目前有的哑铃形钢管混凝土相关文献,并参考已有的圆形钢管混凝土压弯相关曲线计算公式,推导出适合哑铃形钢管混凝土的压弯相关曲线计算公式。