水平循環(huán)荷載下鋼管混凝土樁荷載傳遞及鋼-砼界面性狀數(shù)值模擬研究.pdf

1、三峽成庫(kù)蓄水后，庫(kù)區(qū)航道條件得到了極大改善，但碼頭建設(shè)中常常遇到深水施工問(wèn)題。鋼管混凝土嵌巖樁是在覆蓋層較淺的深水碼頭和跨江橋梁建設(shè)中經(jīng)常采用的深基礎(chǔ)型式。鋼護(hù)筒作為施工保護(hù)措施，后期使用中鋼管和樁芯混凝土具有共同受力性質(zhì)。鋼管混凝土嵌巖樁在各種復(fù)雜荷載長(zhǎng)期作用下，造成鋼-砼界面粘結(jié)脫離和滑移，導(dǎo)致承載力弱化或過(guò)大累積變形，將直接影響到鋼管混凝土樁的承載狀態(tài)和結(jié)構(gòu)安全。
　　弄清鋼-砼界面的荷載傳遞機(jī)制及強(qiáng)度弱化機(jī)理，是正確評(píng)價(jià)鋼

2、管混凝土嵌巖樁承載特性的關(guān)鍵。本文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金課題“循環(huán)荷載下鋼管混凝土嵌巖樁鋼一砼界面強(qiáng)度弱化機(jī)理及長(zhǎng)期工作性狀研究”，系統(tǒng)研究了循環(huán)荷載作用下鋼一砼界面性狀以及鋼管混凝土嵌巖樁的承載特性。
　　(1)通過(guò)鋼砼界面荷載傳遞規(guī)律研究表明:鋼管混凝土界面粘結(jié)力由化學(xué)膠結(jié)力、機(jī)械咬合力控制，其中水泥性質(zhì)和鋼管表面粗糙度對(duì)極限粘結(jié)強(qiáng)度有決定性作用。界面上部的脫粘滑移早于下部，粘接力發(fā)揮具有前后順序，揭示了鋼砼界面荷載傳遞機(jī)理。<

3、br>　　(2)界面強(qiáng)度隨著鋼砼界面剪應(yīng)力先非線性增加，達(dá)到峰值荷載后逐漸下降，最后趨于殘余穩(wěn)定值，具有弱化特性;循環(huán)荷載作用下，鋼砼界面的界面強(qiáng)度進(jìn)一步弱化。基于界面粘結(jié)滑移模型，進(jìn)行分段插值建立非線性彈簧單元的本構(gòu)模型，建立了鋼砼界面粘結(jié)滑移數(shù)值計(jì)算方法。
　　(3)基于建立的鋼砼界面粘結(jié)滑移模型，考慮循環(huán)荷載作用下對(duì)鋼一砼界面的強(qiáng)度弱化作用及鋼管、混凝土等材料的非線性特性，建立鋼管混凝土嵌巖樁的數(shù)值計(jì)算模型。
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