鋼管混凝土桁梁抗彎承載力研究.pdf

1、鋼管混凝土桁梁是指直接采用相貫焊縫將鋼管混凝土弦桿和鋼管腹桿連接而成的新型鋼管混凝土受彎結(jié)構(gòu)，具有自重輕、剛度大、承載能力大、抗震性能好、便于施工等優(yōu)點(diǎn)，近年來常被用作斜拉橋或連續(xù)剛構(gòu)橋等的加勁主梁。然而，有關(guān)鋼管混凝土桁梁的研究主要集中于相貫節(jié)點(diǎn)方面，桁梁整體受彎性能及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法方面的研究少見報(bào)道。
　　本文通過模型試驗(yàn)和有限元法對鋼管混凝土桁梁失效模式、抗彎承載力及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究，主要研究內(nèi)容、結(jié)果和結(jié)論如下：<

2、br>　?。?）進(jìn)行了跨中集中力作用下鋼管混凝土桁梁標(biāo)準(zhǔn)試件受彎試驗(yàn)研究。試驗(yàn)研究結(jié)果表明，鋼管混凝土桁梁受彎破壞的主要模式為下弦桿拉斷；弦桿管內(nèi)混凝土對整體抗彎承載力有較大影響但不改變弦桿破壞模式；下弦桿表現(xiàn)出了鋼管混凝土軸拉構(gòu)件的典型受力特點(diǎn)。
　?。?）利用通用程序ANSYS進(jìn)行了鋼管混凝土桁梁試驗(yàn)結(jié)果有限元模擬，并完成了主要參數(shù)分析以確定桁梁界限破壞和參數(shù)影響范圍。對試驗(yàn)結(jié)果的有限元模擬分析表明，上、下弦桿管內(nèi)混凝土本構(gòu)模

3、型采用三向受力模型，弦桿鋼管本構(gòu)方程采用五折線模型時(shí)，整體荷載-變形曲線、截面應(yīng)變分布的有限元計(jì)算值均與試驗(yàn)實(shí)測值吻合良好；有限元參數(shù)分析表明，剪跨比、弦桿截面含鋼率、腹桿-弦桿鋼管強(qiáng)度比對界限破壞模式及其承載力均有顯著影響，腹桿布置形式和混凝土強(qiáng)度等級不改變失效模式但對承載力略有影響。
　?。?）在試驗(yàn)研究、有限元參數(shù)分析和實(shí)例驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，利用已有鋼管混凝土軸心受力構(gòu)件承載力計(jì)算公式，建立了鋼管混凝土桁梁（弦桿拉斷）抗彎承載力