鋼管-鋼筋混凝土復(fù)合構(gòu)件界面力學(xué)特性研究.pdf

1、鋼管-鋼筋混凝土復(fù)合樁是一種能夠適應(yīng)深水施工條件的樁基形式，它主要由外部嵌入巖層較淺的鋼管和內(nèi)部嵌入持力層較深的鋼筋混凝土組成。鋼管—鋼筋混凝土復(fù)合樁在施工時，先在巖層上打入鋼管，作為一種施工措施，再進行嵌巖樁的鉆孔灌注，施工完成后鋼護筒一般不拆除。由于缺少相關(guān)規(guī)范，在以往的設(shè)計與施工中鋼護筒只作為一道施工工藝，不考慮其參與樁身受力。但在實際受力時，鋼管會和內(nèi)部鋼筋混凝土聯(lián)合受力。鋼管—鋼筋混凝土復(fù)合構(gòu)件失效首先從界面或者節(jié)點的微弱損傷

2、開始，因此對于研究鋼管內(nèi)表面與其內(nèi)部鋼筋混凝土外表面接觸界面的力學(xué)特性顯得尤為重要。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴結(jié)合實驗室實際情況，完成了模型設(shè)計，包括模型材料的確定、材料參數(shù)的確定、模型材料的換算、模型的制作、測點的布置及加載的設(shè)計。課題組采用一種特殊的鋼管內(nèi)表面與其內(nèi)部鋼筋混凝土外表面接觸界面的相對滑移值的測量方法，成功測得相對滑移量的大小，并由此分析了相對滑移量隨荷載的變化規(guī)律，鋼管應(yīng)變沿構(gòu)件長度方向的分布規(guī)律，分析了粘結(jié)力

3、的組成及其作用機理。對比分析了此種方法與傳統(tǒng)的推出試驗和推離試驗的優(yōu)缺點。⑵應(yīng)用大型有限元軟件采用接觸單元模擬鋼管-鋼筋混凝土復(fù)合構(gòu)件界面力學(xué)特性，開展了鋼管-鋼筋混凝土復(fù)合構(gòu)件數(shù)值模擬分析。經(jīng)過反復(fù)修改接觸單元擬合實測試驗數(shù)據(jù)，得到了能夠準確反應(yīng)模型試驗實測結(jié)果的接觸模型。⑶應(yīng)用建立的接觸模型驗證了課題組同期同種結(jié)構(gòu)相關(guān)試驗構(gòu)件的荷載-位移曲線關(guān)系，數(shù)值模擬與室內(nèi)試驗結(jié)果較為吻合，說明采用變剛度彈簧單元建立的界面模型能夠反映鋼管—鋼筋