哑铃形钢管混凝土构件压弯试验研究及刚度和承载力分析

摘要

哑铃形钢管混凝土拱肋在工程实践中得到大量运用，哑铃形钢管混凝土拱肋拱桥占钢管混凝土拱桥比例高达四成之多。因而，对哑铃形钢管混凝土的力学性能进行深入的研究具有重要的工程意义。目前，与哑铃形截面钢管混凝土构件相关的试验研究相对较少，已进行的有哑铃形钢管混凝土轴压、纯弯、偏压试验，关于哑铃形截面钢管混凝土构件的压弯试验还未开展。另外，关于钢管混凝土的研究多集中在极限承载力方面，刚度方面的研究较少。在工程设计方面，除了对构件进行承载能力极限状态设计外，还需进行正常使用极限状态设计。因此，哑铃形钢管混凝土在压弯状态下外部荷加对刚度承载力影响的研究显得尤为迫切。
　　本文通过试验，研究和分析压弯复合作用下不同轴压比对哑铃形钢管混凝土抗弯承载力和抗弯刚度两个方面影响，具体工作如下：
　　（1）综述整理国内外圆（方）钢管混凝土抗弯刚度和压弯承载力相关曲线相关试验和理论研究现状；
　　（2）结合现有试验资料和条件，进行压弯试验方案设计，进行4根不同轴压比的哑铃形钢管混凝土构件压弯复合试验；
　　（3）对比4根哑铃形钢管混凝土构件压弯复合作用下的试验结果，分析轴压比（n）对构件抗弯刚度、抗弯承载力的影响。试验结果表明：当轴压比较小时（0~0.35）初始抗弯刚度和抗弯承载力随轴压比增大而增大，但当轴压比超过0.35时，初始抗弯刚度和抗弯承载力随轴压比增大而减小；
　　（4）将试验所得的不同轴压比影响下的哑铃形钢管混凝土构件抗弯刚度、压弯承载力相关曲线和已有规范、文献的计算结果进行对比。对比发现：现有规范的抗弯刚度公式计算结果比试验值偏大，而N-M相关曲线方程式计算结果相比试验结果偏小。

目录

声明

主要符号对照表

第1章 绪论

1.1 课题来源及研究意义

1.2 国内外相关课题研究现状

1.3 论文的研究方法和内容

第2章 试验概况

2.1 试件设计及制作

2.2 材料性能试验

2.3 试验参数和设计

2.4 本章小结

第3章 试验结果及分析

3.1 试验现象

3.2 位移分析

3.3 应变分析

3.4 本章小结

第4章 抗弯刚度分析

4.1 弯矩-曲率曲线

4.2 抗弯刚度计算方法

4.3 抗弯刚度计算值与试验值对比

4.4 本章小结

第5章 压弯承载力分析

5.1 轴压承载力计算值

5.2 抗弯承载力计算值

5.3 压弯承载力计算值

5.4 本章小结

结论

展望

参考文献

致谢