型鋼混凝土粘結(jié)特性對閘墩工作性能的影響研究.pdf

1、閘墩是水利樞紐中泄水建筑物的主要組成部分，是承受閘門作用力，保證泄水建筑物正常運行的關(guān)鍵性建筑物之一。隨著水利水電事業(yè)的發(fā)展，泄水建筑物擋水閘門的工作水頭不斷提高，閘墩承受的作用力不斷加大，常規(guī)鋼筋混凝土閘墩已日益難滿足安全有效的運行需求，因此很有必要尋求一種新型閘墩結(jié)構(gòu)，確保閘墩在大推力作用下能可靠運行。根據(jù)現(xiàn)有研究表明，型鋼混凝土(SRC)結(jié)構(gòu)承載能力高、剛性大，具有良好的延性和耗能性，將其應(yīng)用于閘墩中能較好的滿足大推力情況下閘墩可

2、靠運行的要求。但目前國內(nèi)外對于型鋼混凝土閘墩的研究較少，并且這些研究都避開了型鋼混凝土粘結(jié)滑移問題，而型鋼混凝土結(jié)構(gòu)中型鋼與混凝土協(xié)同工作的基礎(chǔ)就是型鋼與混凝土之間的自然粘結(jié)，靠這種粘結(jié)作用才能夠發(fā)揮出型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。為揭示型鋼與混凝土間的粘結(jié)滑移特性對閘墩工作性能的影響，本文在現(xiàn)有研究成果基礎(chǔ)之上，結(jié)合擬建工程，在數(shù)值分析中引入彈簧單元分析了型鋼混凝土粘結(jié)特性對閘墩工作性能的影響，進(jìn)一步完善了型鋼混凝土閘墩的研究。
　　本

3、文利用ANSYS有限元軟件進(jìn)行數(shù)值模擬分析，分別從型鋼與混凝土間的粘結(jié)滑移、閘墩的位移、應(yīng)力及裂縫等方面，分析了型鋼混凝土粘結(jié)特性對閘墩工作性能的影響，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步探討了不同保護(hù)層厚度和不同型鋼埋置長度對型鋼混凝土粘結(jié)性能和閘墩工作性能的影響。研究分析表明:
　　(1)相對于房屋結(jié)構(gòu)中的型鋼混凝土梁和柱，型鋼混凝土閘墩的型鋼與混凝土發(fā)生粘結(jié)滑移的時機(jī)更早，初始滑移荷載為其極限荷載的50％～65％。
　　(2)隨著荷載的增

4、加，沿型鋼埋置長度方向，牛腿處的型鋼混凝土粘結(jié)滑移呈現(xiàn)出類似對數(shù)分布的分布趨勢，而墩體內(nèi)的型鋼混凝土粘結(jié)滑移則呈現(xiàn)出類似指數(shù)分布的分布趨勢。
　　(3)型鋼混凝土的粘結(jié)特性對閘墩的整體位移沒有太大影響，但對局部位移影響較大。
　　(4)型鋼混凝土的粘結(jié)性能開始先隨保護(hù)層厚度和型鋼埋置長度的增加而提升，當(dāng)保護(hù)層厚度和型鋼埋置長度增加到一定值時，型鋼混凝土的粘結(jié)性能將不再提升，趨于平穩(wěn)。
　　(5)型鋼混凝土出現(xiàn)粘結(jié)滑移前