不锈钢管中管钢管混凝土抗剪性能试验研究

摘要

海洋平台是海洋工程中的重要结构形式，对我国国民经济发展具有重要的意义。为了提高海洋平台的防灾抗灾能力，提出了不锈钢管中管钢管混凝土海洋平台组合结构体系，即将海洋平台四根钢质导管腿换为不锈钢管中管钢管混凝土。为保证四根导管腿的刚度需要研究其抗剪性能及其影响因素。本文共分三个部分进行研究，第一部分研究高强自密实混凝土的配置，研究其影响因素；第二部分研究不锈钢和普通钢材性能，并对标准件和非标准件进行研究，研究它们之间的关系；第三部分对不锈钢管中管钢管混凝土进行抗剪试验研究。
　　（1）研究高强度自密实混凝土和自密实砂浆的主要影响因素，主要研究水胶比、矿粉掺量和搅拌方式对自密实混凝土强度的影响。同时研究水胶比、细骨料和水泥强度等级对自密实砂浆强度的影响，并确定了自密实高强砂浆的一个最优配合比。
　　（2）研究钢材材料性能，由于标准件加工费用要比非标准件加工费用高很多，通过对标准件和非标准件的研究，来研究标准件和非标准件之间的关系，从而降低造价；同时结合拉伸速率来研究不同拉伸速度对钢材力学性能的影响。
　　（3）为研究海洋平台摇摆柱结构体系的摇摆柱构造形式，研究制作了5个试件，包括1个实心试件、4个不同混凝土强度试件各1个，进行三点抗剪试验。研究了不锈钢管中管钢管混凝土的抗剪承载力、破坏形态、荷载-位移曲线，并与ABAQUS有限元分析软件进行对比分析。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的研究工作

第二章 自密实混凝土和砂浆抗压强度的影响因素

2.1 试验材料及方法

2.2 自密实混凝土抗压强度的影响因素

2.3 自密实砂浆抗压强度的影响因素

2.4 本章小结

第三章 钢材标准件与非标准件的拉伸试验研究

3.1 试验概况

3.2 试验结果分析

3.3 304不锈钢标准件与非标准件之间的关系

3.4 本章小结

第四章 不锈钢管中管钢管混凝土抗剪性能试验

4.1 试验概况

4.2 试件制作

4.3 试验装置与加载架设计

4.4 加载方案与测试内容

4.5 不锈钢管中管钢管混凝土破坏形态

4.6 荷载-位移曲线

4.7 有限元模型的创建

4.8 有限元非线性结果分析与试验结果对比

4.9 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

攻读硕士期间发表的学术论文

致谢