巨型柱鋼管混凝土結構界面粘結滑移研究.pdf

1、巨型柱鋼管混凝土結構因鋼管混凝土特有的緊箍效應優(yōu)勢在超高層建筑工程中得到越來越廣泛應用，隨著應用的深入，鋼管與混凝土接觸界面的粘結情況引起工程界的極大關注，并成為工程應用領域研究的難題之一。
　　 本文依托于天津117大廈地庫結構工程，對巨型鋼管混凝土結構進行了理論分析及有限元模擬研究，探討了結構內部鋼管與混凝土接觸面的粘結滑移情況。
　　 首先，進行了鋼管混凝土粘結強度的理論分析。分別說明了極限粘結強度、平均粘結強度和

2、名義平均滑移的基本概念及相應的計算公式;研究了鋼管混凝土界面粘結力的組成，它與鋼筋與混凝土之間的抗滑移粘結力一樣，主要包括化學膠結力、機械咬合力和摩阻力三部分，并分析了鋼管混凝土推出試驗的P-S關系發(fā)展過程中三者對抗剪的貢獻;總結了鋼管混凝土界面粘結強度的主要影響因素及粘結強度隨這些因素的變化規(guī)律。
　　 其次，對鋼管混凝土結構的材料及界面粘結滑移本構關系進行了研究。通過分析比較國內外對鋼管混凝土結構中鋼材和核心混凝土本構關系的

3、研究成果，得到了鋼材及核心混凝土的本構關系，同時從理論上分析了鋼管應力、鋼管與混凝土的粘結應力及相對滑移的相互關系，通過數學分析，推導了鋼管應力、鋼管與混凝土的粘結應力及相對滑移的解析表達式，及粘結滑移的本構關系。
　　 第三，采用大型通用有限元軟件對天津117大廈地庫結構項目巨型柱鋼筋混凝土結構混凝土澆筑過程進行了有限元數值模擬，得到了鋼管及核心混凝土的位移、應力及界面的粘結力，并分析了粘結力的分布及粘結滑移情況。