鋼管珊瑚混凝土柱承載力試驗(yàn)和理論研究.pdf

1、隨著海洋開發(fā)以及海洋權(quán)益的爭(zhēng)奪，包括軍事防護(hù)工程在內(nèi)的海洋工程建設(shè)日益增多，對(duì)于遠(yuǎn)離大陸的島礁工程來說，所需的各項(xiàng)材料均從遙遠(yuǎn)的大陸運(yùn)輸，其運(yùn)輸成本非常昂貴。鋼管珊瑚混凝土構(gòu)件因珊瑚混凝土原材料易獲得，早期強(qiáng)度高，施工方便等優(yōu)點(diǎn)成為海洋開發(fā)項(xiàng)目的首選。但由于珊瑚的生活環(huán)境和結(jié)構(gòu)特性決定其表面有大量氯離子附著，氯離子腐蝕成為制約其應(yīng)用的首要問題，本文在理論分析的基礎(chǔ)上，證明了珊瑚混凝土在鋼管混凝土中應(yīng)用的可行性。為方便工程實(shí)際應(yīng)用，本文通

2、過實(shí)驗(yàn)、理論和有限元相結(jié)合的方法，重點(diǎn)研究鋼管珊瑚混凝土柱的承載力性能及延性性能，通過大量的數(shù)值分析，給出了鋼管珊瑚混凝土柱軸壓承載力計(jì)算公式，并計(jì)算了壓彎構(gòu)件的位移延性系數(shù)。
　　具體包括以下研究工作：
　　依據(jù)混凝土中鋼材的腐蝕機(jī)理，通過理論分析得出腐蝕反應(yīng)速率由氧氣含量控制，通過極限分析方法計(jì)算不同截面形式的鋼管珊瑚混凝土在不同腐蝕類型下的極限腐蝕厚度，并將計(jì)算結(jié)果與已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。
　　以C30混凝土為

3、基準(zhǔn)混凝土，用珊瑚礁、砂全部替代混凝土中的粗、細(xì)骨料，分別對(duì)3組9個(gè)鋼管珊瑚混凝土短柱進(jìn)行了材性實(shí)驗(yàn)和軸壓短柱實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行分析。
　　用有限元軟件 ABAQUS對(duì)鋼管珊瑚混凝土軸壓過程進(jìn)行模擬，并用實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證；依據(jù)普通鋼管混凝土統(tǒng)一理論，結(jié)合鋼管珊瑚混凝土軸壓短柱承載力試驗(yàn)和有限元數(shù)值分析，最終給出基于普通鋼管混凝土統(tǒng)一理論設(shè)計(jì)法的鋼管珊瑚混凝土柱承載力計(jì)算公式。
　　根據(jù)瑞利-里茲法和極限平衡理論進(jìn)行