冷弯钢管混凝土桥墩承载力研究

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1、AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringBearingCapacityResearchonCold-formedSteelTubesEncasedConcreteStubPierCandidate:LuoLuluMajor:BridgeandTunnelEngineeringSupervisor:Prof.ZhuHongpingLecturerZhuAizhuHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei43

2、0074,P.R.China23,Jan,2013独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行

3、检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要钢管混凝土具有良好的受力性能，被广泛应用于实际生产中。国内外学者对钢管混凝土的研究主要集中在壁厚不超过6mm的构件。本文主要对中厚壁冷弯型钢钢管混凝土构件的力学性能进行研究，为未来的工程设计和理论研究提供一定的参考。本文在试验研究的基础上，对钢管混凝土试件进行了有限元分析，并对现有适用于钢管混凝土试件的规范进行了比较分析。文中共设计了10个钢管混凝土短柱试件，按壁

4、厚分为两组，即6mm壁厚试件和10mm壁厚试件，每组由于加劲肋的布置形式不同分为五种截面类型。对钢管混凝土试件进行轴压试验，可以得到试件的极限承载力和钢管几何中心位置处的应变值。将试验数据与有限元数据进行对比分析，研究外钢管壁厚、加劲肋的布置形式对冷弯中厚壁钢管混凝土受力性能的影响，并将有限元模型应用于实际受力状态下桥墩的受力分析；同时文中将试验结果与目前钢管混凝土相关规范进行了对比分析。主要得出以下结论：1、在钢管中布置加劲肋对于钢管混凝土短柱承载力的提升有明显的影响，只有合理的布置加劲肋才能取得较好的效果；2、运用规范CECS159:2004、DBJ13-51-2003、AISC(2005

5、)和BSEN1994-1-1:2004中的计算方法得到的承载力均比试验值小，AISC(2005)与试验所得承载力的结果最为相近；3、本文有限元分析模型能够很好的模拟试验中钢管混凝土试件的实际状态；4、基于上述钢管混凝土桥墩的有限元分析，得到了等效于适合实际工程钢筋混凝土桥墩的最优钢管混凝土截面尺寸，水平力的存在极大地降低了钢管混凝土桥墩的承载力，加劲肋的布置形式在最优截面下对钢管混凝土桥墩的受力性能有所改善，但效果不明显。5、规范BS5400(2005)中计算方法须进行适当修正后用于文中冷弯中厚壁的钢管混凝土桥墩承载力的计算。关键词：中厚壁冷弯钢管混凝土桥墩承载力试验研究有限元I华中科技大学硕

6、士学位论文AbstractConcrete-filledsteeltubularstructureshavegoodperformanceandhavebeenwildlyusedintheproductionprocess.Domesticandforeignscholarshavemainlyfocusedonnomorethan6mmwall-thicknessofConcrete-filledsteeltubularstructures.Thispaperfocusedonmedium-walledandcold-formedConcrete-filledsteelcolumns，an

7、dtheresearchcangivereferencestotheengineeringdesignandtheconcrete-filledsteeltubularstructuresresearch.BasedontheexperimentalstudyofConcrete-filledsteeltubularcolumns,thefiniteelement(FE)analysishavea