钢管初应力论文_张凯航

导读:本文包含了钢管初应力论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:钢管,应力,混凝土,拱桥,承载力,荷载,强度。

钢管初应力论文文献综述

张凯航[1](2019)在《考虑初应力影响的中空箱形钢管混凝土柱在撞击荷载作用下的力学性能研究》一文中研究指出中空箱形钢管混凝土迭合柱是在箱形钢管混凝土迭合柱的基础上发展形成的一种新型迭合柱,除具有承载力高和抗震性能强的优点外,还具有自重轻、截面扩展好和动力性能更优的特点,因此,近些年来,钢管混凝土迭合柱被大量应用于高铁站房、桥梁隧道和超高层建筑中;针对目前迭合柱在撞击和冲击等动力荷载方面的研究,均未考虑施工工艺中施工荷载和预加压力的影响,为此,本文基于中空箱形钢管混凝土迭合柱的侧向撞击试验,运用仿真软件ABAQUS模拟验证了试验工况,并通过考虑了迭合柱的施工工艺流程,引入钢管混凝土初应力来探究施工荷载存在的前提下,对迭合柱构件在承受撞击荷载作用的影响规律。本文研究内容包括:(1)利用无导轨落锤式撞击试验机进行了中空箱形钢管混凝土迭合柱的横向撞击试验,试验过程中,采用力传感器、高速摄像机记录了撞击全过程中构件的撞击力时程曲线、跨中位移时程曲线、预埋表面应变时程曲线和轴力卸载时程曲线,考虑了撞击高度、边界条件和轴压比等因素对试件破坏模态及时程曲线波动形式的影响。试验结果表明,外包钢筋混凝土可与空八边形钢管和钢管混凝土相互协调,共同工作;固定约束条件较简支约束条件提高了迭合柱构件的抗变形能力;0.1和0.2的轴压比对其试件承受撞击荷载的影响不显着。(2)建立了中空箱形钢管混凝土迭合柱在撞击荷载作用下的ABAQUS有限元分析模型,其中,考虑了材料动态应变率效应、界面接触属性、网格划分质量和伪应变能控制等重要因素,最终从试件破坏模态、撞击力时程曲线和跨中位移时程曲线进行了对比验证,验证结果表明,所建立的有限元模型可以精确有效地模拟中空箱形钢管混凝土迭合柱在撞击荷载下的力学性能。(3)基于试验工况和仿真模拟,进行了施加钢管混凝土初应力的有限元分析模型,通过引入钢管混凝土初应力作为前期施工荷载,来探究初应力对迭合柱构件承受撞击荷载的动力响应规律,并根据规范公式和理论分析校核了钢-混凝土骨架及箱形迭合柱的模拟极限承载力值。着重分析了不同初应力系数对迭合柱构件在不同撞击能量和不同轴压比等因素下的抗撞击性能,充分考虑钢管混凝土初应力的影响规律。模拟结果表明,钢管混凝土初应力对中空箱形钢管混凝土迭合柱的撞击力平台值和撞击持时影响较大,降低了试件的截面抗弯刚度和各部件接触界面的工作性能,增大了试件跨中侧向变形。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01)

王永宝,赵人达,吴德宝[2](2018)在《初应力和黏结滑移对钢管混凝土长期变形的影响》一文中研究指出利用ANSYS程序建立考虑钢管初始应力、屈服和黏结滑移效应的钢管混凝土长期变形分析叁维实体有限元模型.对模型中钢管初始应力和黏结滑移效应模拟方法的正确性进行验证;通过算例系统研究上述3种因素对钢管混凝土收缩徐变变形及应力重分布的影响.结果表明:对收缩徐变后钢管仍处于弹性阶段的钢管混凝土构件,初始应力不会对其应力重分布产生影响;若收缩徐变后钢管屈服,则应力重分布不再发生,但变形速率增加,设计人员需引起重视;钢管混凝土的长期变形计算应根据不同约束条件选择是否考虑黏结滑移效应;其中底部钢管与混凝土全部约束构件的完全黏结假定成立,但对仅约束管内混凝土的构件收缩徐变计算,应考虑其黏结滑移效应.(本文来源于《浙江大学学报(工学版)》期刊2018年12期)

张兵伟[3](2018)在《考虑初应力和初始缺陷的钢管混凝土拱桥极限承载力研究》一文中研究指出钢管砼拱桥作为一种组合结构,充分两种材料的优良性能,两种材料长短互补,相辅相成,是近年来发展较快的结构体系之一。材料的轻型化,结构体系施工的成熟化,使得桥梁工程师们追求更大跨径的桥梁结构。跨径越大,桥跨的整体刚度越低,桥梁的极限承载能力需要进一步的研究。对于钢管砼拱桥这种桥梁结构,空钢管的吊装以及混凝土的灌注会使得钢管在跟混凝土组成组合结构之前就受到荷载作用,也即是会产生初应力;同时,由于钢管制作以及吊装过程中出现位置偏差,会使得钢管砼拱桥在成桥之前存在初始几何缺陷。初应力和初始缺陷会的存在会对钢管砼拱桥的极限承载能力产生一定的影响,本文结合一座四肢格构型的钢管砼拱桥进行了两种因素对拱桥的极限承载力分析研究,主要完成了以下工作:首先,对钢管砼拱桥的极限承载能力进行了探讨分析:求解大跨度结构的极限承载能力问题通常归结为求解结构第二类稳定问题,求解第二类稳定问题,需同时考虑结构的双重非线性;对钢材和混凝土的本构关系进行了恰当的选择;对考虑初应力的钢管砼拱桥极限承载力的理论计算进行了分析;对考虑初始缺陷的钢管砼拱桥极限承载能力进行了分析。其次,采用有限元数值模拟,建立了四肢格构型钢管砼拱桥模型,分析了不同初应力度下的极限承载力系数,要使得结构极限承载力下降小于10%,初应力度不能大于0.4;长细比越大,对具有初应力的钢管砼拱桥极限稳定承载力的影响也就越大;根据求得不同含钢率下的极限承载力系数可知,含钢率越大,极限承载力系数越高,8%-12%含钢率下的极限承载力系数相比较7%含钢率下的极限承载力系数的增长率在0-17%之间,其中含钢率越大,增长率越高;从四种钢材型号下的极限承载力系数对比发现,相比Q235,其他叁种钢材型号下的极限承载力系数增长率在10%-25%,钢材强度越高,极限稳定承载能力系数越大;从C60和C55两种混凝土等级相比C50下的增长率最大为10.2%看出,混凝土等级对钢管砼拱桥极限承载力的影响比较小。大跨度桥梁结构在设计时,必须考虑双重非线性。最后,分析了考虑初始几何缺陷的钢管砼拱桥极限承载力:对拱结构面内和面外分别施加不同布置方式和不同大小的初始几何缺陷,来研究初始缺陷对其极限承载力的影响,计算结果为面内的初始缺陷要比面外的初始缺陷对结构的极限承载力影响大;同时考虑初应力和初始缺陷时,要使得结构极限承载力下降小于10%,需要将初应力度控制在0.3以内,初始几何缺陷控制在L/5000以内最为合适。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01)

付瑶,涂光亚[4](2018)在《不同粘结强度对钢管初应力释放转移效率的影响》一文中研究指出为了解粘结强度对钢管初应力释放转移效率的影响,基于钢管初应力释放转移新思路,以具有初应力的钢管混凝土轴压构件和中承式单圆管钢管混凝土拱桥为例,采用有限元方法分析了两者在不同界面粘结强度条件下钢管"切断"后钢管和混凝土的应力、位移变化规律,并提出了钢管混凝土界面可采取的一些脱粘措施。研究结果表明,当粘结力低于临界值时,钢管初应力释放转移效率随粘结力的降低而不断提高,对于钢管混凝土拱桥,两侧拱脚附近转移效率要高于拱顶处;当粘结力接近于零时,钢管初应力基本能够完全转移至核心混凝土,证明钢管混凝土的界面粘结强度是控制钢管初应力释放转移效率的主要因素。(本文来源于《长沙理工大学学报(自然科学版)》期刊2018年01期)

史艳莉,陈彦玉,王文达[5](2018)在《钢管初应力对内配型钢钢管混凝土偏压柱受力性能的影响》一文中研究指出本文在以往内配型钢钢管混凝土偏压柱力学性能试验研究、钢管初应力对钢管混凝土偏压柱力学性能影响的试验研究基础上,利用ABAQUS有限元软件,首先建立了内配型钢钢管混凝土偏压柱、考虑钢管初应力的钢管混凝土柱有限元计算模型,数值模拟结果与试验结果吻合良好。进而建立考虑钢管初应力的内配十字形型钢圆钢管混凝土偏压柱受力性能影响模型,详细分析了钢管初应力对其力学性能的影响规律。最后,对影响承载力影响系数kp的参数进行了系统分析。(本文来源于《建筑科学》期刊2018年03期)

张健[6](2017)在《初应力对钢管混凝土劲性骨架拱桥稳定性的影响研究》一文中研究指出近年来,劲性骨架混凝土(SRC混凝土)被越来越多的应用于拱桥的施工中,采用SRC混凝土进行施工的一般顺序是:吊装钢管拼装成拱—灌注微膨胀混凝土—以劲性骨架拱为支架分段分层的施工方法进行外包混凝土的浇筑—施工拱上建筑。采用劲性骨架法施工时,在核心混凝土与钢管未形成联合结构前,钢管在自重以及混凝土的湿重作用下产生了初应力与初应变,初应力的存在会影响钢管混凝土劲性骨架拱桥的稳定性以及承载能力。本文依托玻璃沟大桥为工程背景,玻璃沟大桥为跨径170m的上承式钢管混凝土劲性骨架拱桥,借助大型通用有限元软元ANSYS进行了该桥的线性与非线性稳定分析,同时,计算分析计入不同初应力度时各参数对稳定性的影响,最后,采用有限元软件Midas Civil对玻璃沟大桥的承载力进行了考虑初应力影响的验算,主要内容如下:1、回顾了钢管混凝土结构的发展,阐述了钢管混凝土在桥梁工程中的应用,论述了钢管初应力和钢管混凝土劲性骨架拱桥稳定性的研究现状,并对初应力系数的定义以及理论计算方法、拱桥稳定性的概念和分类做了详细介绍,对拱桥稳定性分析的有限单元法进行了论述与推导。2、依托玻璃沟大桥为工程背景,采用有限元软件ANSYS建立空间模型,采用ANSYS中钢管混凝土的KINH和MISO材料本构模型,对该桥进行了线性与非线性稳定分析,在进行非线性稳定分析时,对考虑套箍和不考虑套箍的材料、考虑套箍和不考虑套箍的双重以及考虑一致几何缺陷的几何非线性分析,经过分析比较,选定考虑套箍作用的双重非线性作为计算不同初应力度下不同参数对劲性骨架拱桥稳定性影响分析的计算方法。3、研究了不同初应力度下跨径(130m、170m、210m、250m)、含钢率、钢管型号、核心混凝土等级、不同灌注顺序、初始几何缺陷对劲性骨架拱桥稳定安全系数的影响,并对稳定安全折减系数和初应力度进行了曲线拟合,建立了跨径大于200m和跨径小于200m的φ-β的简化拟合公式,以φ不小于0.9为界限,建议β最佳范围为小于0.6。4、借助有限元软件Midas Civil和φ-β拟合函数,计入初应力的折减影响,对玻璃沟大桥进行了承载力验算,均满足规范要求。(本文来源于《重庆交通大学》期刊2017-06-12)

付瑶[7](2017)在《钢管初应力释放转移对大跨度钢管混凝土拱桥受力性能影响研究》一文中研究指出当钢管混凝土拱桥跨径增大到一定程度,拱肋钢管应力往往成为控制设计的主要制约因素,特别是拱脚部位的钢管应力。本文为解决大跨度钢管混凝土拱桥所面临的钢管初应力过大,管内混凝土应力过小的问题,提出了以下研究思路:在管内混凝土灌注前,对钢管采取脱粘措施,混凝土灌注完成并达到强度后,将钢管“切断”,使钢管初应力释放转移至核心混凝土,然后将钢管重连,使钢管与混凝土共同承担后续荷载。采用有限元方法按以上思路对某单圆管钢管混凝土轴压构件、某单圆管钢管混凝土拱桥和某大跨度桁架式钢管混凝土拱桥进行了实例分析,探讨了该方法对解决钢管初应力过大问题的可行性,并对钢管和混凝土之间可采取的脱粘措施进行了论述。主要研究内容如下:(1)提出了通过钢管初应力释放转移提高钢管混凝土拱桥受力性能的新思路,计算结果证明该方法能使钢管与管内混凝土间应力重新分布,“切断”重连之后钢管初应力能够有效的释放转移至核心混凝土。(2)对于钢管混凝土轴压构件,当钢管混凝土界面间粘结强度低于临界值时,钢管“切断”后,钢管应力将释放转移至核心混凝土,且随着粘结强度的降低转移效率不断提高,证明钢管混凝土之间的粘结强度是影响钢管应力转移效率的主要因素。(3)提出了从钢管混凝土的界面和构造形式上减小钢管和混凝土之间粘结力的措施,可在最大程度上降低钢管和混凝土之间的粘结作用,为钢管初应力释放转移至核心混凝土创造条件。(4)对于钢管混凝土拱桥,如不考虑钢管和混凝土之间的粘结作用,钢管初应力释放转移后,成桥恒荷载状态下,钢管应力大幅下降,对于本文桁架式桥例,钢管最大应力下降了 14.5%;混凝土应力大幅提升,但并未超过考虑套箍效应后的混凝土抗压强度,说明该方法能够显着提高大跨度钢管混凝土拱桥拱肋的截面组合效率,改善主拱的受力性能。钢管应力的降低提高了钢管混凝土拱桥的结构安全储备,可进一步降低钢管的壁厚,节约材料,在同等应力条件下还可进一步增大钢管混凝土拱桥的跨径。本文研究成果可为大跨度钢管混凝土拱桥的设计和施工提供参考。(本文来源于《长沙理工大学》期刊2017-04-01)

陈彦玉[8](2016)在《钢管初应力及长期荷载作用下内配型钢钢管混凝土柱力学性能研究》一文中研究指出本文利用有限元软件ABAQUS研究了钢管初应力及长期荷载作用下内配型钢钢管混凝土轴压、偏压柱的力学性能,具体包括以下几个方面的工作:(1)对考虑钢管初应力的钢管混凝土轴压、偏压柱进行了计算,有限元结果与试验结果吻合良好,在此基础上建立了考虑钢管初应力时内配型钢钢管混凝土轴压、偏压柱力学性能分析模型,对不同初应力系数所对应的组合柱荷载-变形曲线进行了计算,对钢管初应力作用下内配型钢钢管混凝土柱的工作机理进行了详细的研究。系统分析了初应力系数、构件长细比、荷载偏心率、钢管屈服强度、混凝土强度等级等参数对承载力影响系数kp的影响规律。结果表明,钢管初应力对内配型钢钢管混凝土偏压柱极限承载力的影响不容忽视。(2)对考虑长期荷载作用影响的钢管混凝土轴压柱变形-时间、荷载-变形关系曲线进行了计算,有限元结果与试验结果吻合良好,在此基础上建立了考虑长期荷载作用影响的内配型钢钢管混凝土轴压、偏压柱力学性能分析模型,对组合柱的长期变形及长期荷载阶段的内力重分布进行了分析,对荷载-变形全过程关系曲线进行了计算,对长期荷载作用下内配型钢钢管混凝土轴压、偏压柱的工作机理进行了详细的研究。系统分析了长期荷载比、构件长细比、荷载偏心率、混凝土强度等级等参数对承载力影响系数kcr的影响规律。研究表明,长期荷载作用对内配型钢钢管混凝土偏压柱极限承载力的影响不容忽视。(3)在(1)、(2)研究基础上,建立了同时考虑钢管初应力及长期荷载作用影响的内配型钢钢管混凝土轴压、偏压柱力学性能分析模型。分析了钢管初应力对长期荷载作用阶段柱静力性能的影响。对组合柱荷载-变形全过程曲线进行了计算,并与钢管初应力及长期荷载作用均不考虑及只考虑长期荷载作用影响时的荷载-变形曲线进行了对比。系统分析了初应力系数、徐变终值系数、构件长细比、荷载偏心率等参数对承载力影响系数kpcr的影响规律。结果表明,钢管初应力及长期荷载共同作用对内配型钢钢管混凝土偏压柱极限承载力的影响不容忽视。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2016-06-01)

封文宇[9](2016)在《考虑初应力的正多边形截面钢管混凝土柱轴压极限承载力统一解》一文中研究指出钢管混凝土柱是一种较常见的组合结构,具有构造简单、施工方便、便于养护、经济适用性良好等优点,在国内外工程中得到了广泛应用。在钢管混凝土柱的施工过程中,会产生由钢管自重、施工设备、未凝固的混凝土自重等引起的初应力。研究表明,钢管初应力对钢管混凝土结构的承载力有一定影响。本文采用双剪统一强度理论,考虑钢管初应力、中间主应力及材料拉压比的影响,对方钢管混凝土短柱的受力机理进行分析,将核心混凝土划分为有效约束区和非有效约束区,引入长细比折减系数,建立考虑初应力的方钢管混凝土柱轴压极限承载力的统一解。采用双剪统一强度理论,推导出正八边形截面钢管混凝土柱轴压极限承载力。引入考虑正多边形钢管混凝土柱的边数变量,得出正多边形截面钢管混凝土柱轴压极限承载力统一解的通式。通过与文献中试验结果或数值模拟结果进行比对,验证了公式的正确性。依据文献中所用模拟数据和依据工程实际拟定的试件数据,利用有限元分析软件ANSYS建立不同初应力度的方形截面、正八边形截面和正六边形截面钢管混凝土柱的模型,进行非线性有限元分析。分析结果与公式计算结果对比,相互验证正确性,在此基础上针对各参数的影响特性进行讨论。研究结果表明:使用双剪屈服准则进行计算可以更明显地反映钢管初应力对钢管混凝土柱轴压极限承载力的影响;钢管初应力降低钢管混凝土柱轴压极限承载力。考虑初应力的钢管混凝土柱的极限承载力随侧压系数、统一强度理论参数、长细比稳定系数等的增大而增大,随初应力、广义宽厚比等的增大而减小。研究成果对考虑初应力的正多边形截面钢管混凝土柱的研究有一定的工程意义,也为从事钢管混凝土结构的设计施工人员提供一定的理论依据。(本文来源于《长安大学》期刊2016-05-03)

张伟杰[10](2016)在《考虑初应力影响的钢管混凝土迭合柱在长期荷载作用下的力学性能研究》一文中研究指出钢管混凝土迭合柱具有良好的力学性能,受到工程界的关注。在对迭合构件力学性能深入研究的基础上,考虑初应力和长期荷载对其影响是非常必要的。本文研究了考虑初应力影响的钢管混凝土迭合柱在长期荷载作用下的工作机理。具体开展的工作有以下几方面:(1)以长期荷载比、外围混凝土强度和含钢管混凝土率为参数进行了8个钢管混凝土迭合柱在长期荷载作用下的力学性能的试验研究,分析了长期荷载比、外围混凝土强度和含钢管混凝土率对8个钢管混凝土迭合柱在长期荷载作用下的徐变的影响规律;(2)进行了12个不考虑长期作用的对比试件的承载力试验研究,以此分析长期荷载作用对钢管混凝土迭合柱极限承载力、峰值应变、廷性和刚度的影响规律。(3)完成了考虑初应力影响的8根钢管混凝土迭合柱在长期荷载作用下力学性能试验研究,绘制了考虑初应力影响的钢管混凝土迭合柱在长期荷载作用下钢管、纵筋和外围混凝土叁个部分在400天时间里徐变变化图。研究了重要因素,如初应力系数、加载龄期、含钢管混凝土率对考虑初应力影响的钢管混凝土迭合柱试件在长期荷载作用下的徐变的影响规律。(4)进行了不考虑初应力和长期荷载作用的8根钢管混凝土柱和12根钢管混凝土迭合柱一次加载试验,对比分析了初应力和长期荷载对钢管混凝土迭合柱承载能力和变形特性的影响规律。(本文来源于《福建农林大学》期刊2016-04-01)

钢管初应力论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

利用ANSYS程序建立考虑钢管初始应力、屈服和黏结滑移效应的钢管混凝土长期变形分析叁维实体有限元模型.对模型中钢管初始应力和黏结滑移效应模拟方法的正确性进行验证;通过算例系统研究上述3种因素对钢管混凝土收缩徐变变形及应力重分布的影响.结果表明:对收缩徐变后钢管仍处于弹性阶段的钢管混凝土构件,初始应力不会对其应力重分布产生影响;若收缩徐变后钢管屈服,则应力重分布不再发生,但变形速率增加,设计人员需引起重视;钢管混凝土的长期变形计算应根据不同约束条件选择是否考虑黏结滑移效应;其中底部钢管与混凝土全部约束构件的完全黏结假定成立,但对仅约束管内混凝土的构件收缩徐变计算,应考虑其黏结滑移效应.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

钢管初应力论文参考文献

[1].张凯航.考虑初应力影响的中空箱形钢管混凝土柱在撞击荷载作用下的力学性能研究[D].太原理工大学.2019

[2].王永宝,赵人达,吴德宝.初应力和黏结滑移对钢管混凝土长期变形的影响[J].浙江大学学报(工学版).2018

[3].张兵伟.考虑初应力和初始缺陷的钢管混凝土拱桥极限承载力研究[D].哈尔滨工业大学.2018

[4].付瑶,涂光亚.不同粘结强度对钢管初应力释放转移效率的影响[J].长沙理工大学学报(自然科学版).2018

[5].史艳莉,陈彦玉,王文达.钢管初应力对内配型钢钢管混凝土偏压柱受力性能的影响[J].建筑科学.2018

[6].张健.初应力对钢管混凝土劲性骨架拱桥稳定性的影响研究[D].重庆交通大学.2017

[7].付瑶.钢管初应力释放转移对大跨度钢管混凝土拱桥受力性能影响研究[D].长沙理工大学.2017

[8].陈彦玉.钢管初应力及长期荷载作用下内配型钢钢管混凝土柱力学性能研究[D].兰州理工大学.2016

[9].封文宇.考虑初应力的正多边形截面钢管混凝土柱轴压极限承载力统一解[D].长安大学.2016

[10].张伟杰.考虑初应力影响的钢管混凝土迭合柱在长期荷载作用下的力学性能研究[D].福建农林大学.2016

论文知识图

钢管初应力施加后试件的情景

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钢管初应力论文_张凯航
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