鋼管混凝土結構外包加固承載力實驗及分析研究.pdf

1、近年來，鋼管混凝土結構在我國蓬勃發(fā)展，尤其是鋼管混凝土拱橋。鋼管混凝土拱橋在不斷跨越跨徑極限的同時，相關方面的研究特別是對其加固方面更是少之甚少。鋼管混凝土結構的加固研究對今后鋼管混凝土拱橋建設和維護都會提供強有力的理論技術支持。
　　 鋼管混凝土結構的承載力問題是關系其安全與經濟性的主要因素。如何提高鋼管混凝土結構的承載力成為了工程界十分關注的問題。目前，對于鋼管混凝土的極限承載力計算一般依賴于實驗研究和數(shù)值分析，借助于大型的

2、基本能解決其彈性范圍內的穩(wěn)定問題，但由于材料本身的物理性質，承載力的影響參數(shù)和橋梁本身的初始缺陷等因素影響的復雜和多樣性，一般很難準確地計算評價鋼管混凝土拱橋的極限承載力狀態(tài)。特別是在其同時受到非線性、初應力、初始缺陷等影響因素耦合作用下，不確定因素多，計算分析復雜，往往計算預測橋梁結構承載力能力降低，一定程度上使計算失去了指導意義，給鋼管混凝土拱橋結構的建設和使用帶來了隱患。因此，迫切需要開展對鋼管混凝土結構以及加固等問題的相關研究。

3、
　　 本文在已有研究的基礎上，開展鋼管混凝土加固以及承載力分析的研究。通過ANSYS有限元二次開發(fā)的ADPL語言編程，合理利用ANSYS軟件的非線性、多單元、多參數(shù)選擇以及強大的后處理多參數(shù)功能，鋼管混凝土結構的一個單元——鋼管混凝土短柱進行研究。本文具體研究得出的主要成果如下：
　　 ①總結了鋼管混凝土結構的發(fā)展以及關于鋼管混凝土結構承載力的研究狀況，重點闡述了鋼管混凝土材料的非線性理論，鋼管初應力理論、初始缺陷理論

4、以及其本構關系；同時介紹了ANSYS軟件大型有限元軟件分析原理和方法，為ANSYS軟件計算分析奠定了基礎。
　　 ②通過實驗研究外套鋼管混凝土對原有鋼管混凝土結構的加固作用，并在已有研究的基礎上，定義鋼管混凝土結構軸心受壓承載力公式，并且推導鋼管混凝土外套鋼管混凝土的加固后的承載力計算公式。
　　 ③本文分析了一種情況三個試件的極限承載力分析，用ANSYS對其內部鋼管的強度，混凝土的等級，以及含鋼率來控制其承載力，得出了