鋼管混凝土結(jié)構(gòu)外包加固承載力實(shí)驗(yàn)及分析研究.pdf

1、近年來，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在我國(guó)蓬勃發(fā)展，尤其是鋼管混凝土拱橋。鋼管混凝土拱橋在不斷跨越跨徑極限的同時(shí)，相關(guān)方面的研究特別是對(duì)其加固方面更是少之甚少。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的加固研究對(duì)今后鋼管混凝土拱橋建設(shè)和維護(hù)都會(huì)提供強(qiáng)有力的理論技術(shù)支持。
　　 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的承載力問題是關(guān)系其安全與經(jīng)濟(jì)性的主要因素。如何提高鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的承載力成為了工程界十分關(guān)注的問題。目前，對(duì)于鋼管混凝土的極限承載力計(jì)算一般依賴于實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值分析，借助于大型的

2、基本能解決其彈性范圍內(nèi)的穩(wěn)定問題，但由于材料本身的物理性質(zhì)，承載力的影響參數(shù)和橋梁本身的初始缺陷等因素影響的復(fù)雜和多樣性，一般很難準(zhǔn)確地計(jì)算評(píng)價(jià)鋼管混凝土拱橋的極限承載力狀態(tài)。特別是在其同時(shí)受到非線性、初應(yīng)力、初始缺陷等影響因素耦合作用下，不確定因素多，計(jì)算分析復(fù)雜，往往計(jì)算預(yù)測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)承載力能力降低，一定程度上使計(jì)算失去了指導(dǎo)意義，給鋼管混凝土拱橋結(jié)構(gòu)的建設(shè)和使用帶來了隱患。因此，迫切需要開展對(duì)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)以及加固等問題的相關(guān)研究。

3、
　　 本文在已有研究的基礎(chǔ)上，開展鋼管混凝土加固以及承載力分析的研究。通過ANSYS有限元二次開發(fā)的ADPL語(yǔ)言編程，合理利用ANSYS軟件的非線性、多單元、多參數(shù)選擇以及強(qiáng)大的后處理多參數(shù)功能，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的一個(gè)單元——鋼管混凝土短柱進(jìn)行研究。本文具體研究得出的主要成果如下：
　　 ①總結(jié)了鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展以及關(guān)于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)承載力的研究狀況，重點(diǎn)闡述了鋼管混凝土材料的非線性理論，鋼管初應(yīng)力理論、初始缺陷理論

4、以及其本構(gòu)關(guān)系；同時(shí)介紹了ANSYS軟件大型有限元軟件分析原理和方法，為ANSYS軟件計(jì)算分析奠定了基礎(chǔ)。
　　 ②通過實(shí)驗(yàn)研究外套鋼管混凝土對(duì)原有鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的加固作用，并在已有研究的基礎(chǔ)上，定義鋼管混凝土結(jié)構(gòu)軸心受壓承載力公式，并且推導(dǎo)鋼管混凝土外套鋼管混凝土的加固后的承載力計(jì)算公式。
　　 ③本文分析了一種情況三個(gè)試件的極限承載力分析，用ANSYS對(duì)其內(nèi)部鋼管的強(qiáng)度，混凝土的等級(jí)，以及含鋼率來控制其承載力，得出了