刘家峡大桥钢管混凝土桥塔黏结滑移力学试验研究.pdf

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1、第32卷第8期2015年8月科技ResearchandDevelopmentV01.32No.8Aug.2015doi:10.3969/j.issn.1002—0268.2015.08.015刘家峡大桥钢管混凝土桥塔黏结滑移力学试验研究王苍和1,刘世忠2,贾一全2(1.甘肃省交通科学研究院有限公司甘肃省公路试验检测创新服务平台,甘肃兰州730050;2.兰州交通大学,甘肃兰州730050)摘要:刘家峡大桥首次在国内采用大规模钢管混凝土构件作为悬索桥桥塔。为保证该桥桥塔在施工各阶段的安全性,模拟刘家峡悬索桥桥塔实际受力制作1/10缩尺比例模型进行加载试验,并采用ANSYS软件建立

2、有限元模型对试验结果进行验证与对比,研究钢管混凝土结构钢管与混凝土的黏结滑移力学性能。研究结果表明:当试验荷载超过钢管与混凝土黏结力后,钢管和混凝土的相对位移与试验荷栽呈线形变化关系;钢管应变从受力端向构件中部逐渐减小,受混凝土材料的不均匀性、钢管壁的粗糙程度不同等因素的影响,钢管应变与距加力端距离呈非线性变化关系,但总体呈逐渐增加趋势;通过试验结果得到的黏结强度及滑移位移均大于有限元软件计算结果,但两者相差不大,说明有限元结果可用于实际工程,并偏于安全关键词:桥梁工程;钢管混凝土;模型试验;黏结滑移;应变中图分类号:U448.25文献标识码:A文章编号:1002—0268(2

3、015)08—0089—04MechanicalExperimentalResearchofBond-slipofCFSTPylonofLiujiaxiaBridgeWANGCang—he1,LIUShi.zhon92,JIAYi—quan2(1.GansuProvincialTranspoflResearchInstituteCo.,Ltd.,GansuProvincialServicePlatformfi)rHighwayEngineeringTestInnovation,LanzhouGansu730050,China;2.LanzhouJiaotongUniversit

4、y,LanzhouGansu730050,China)Abstracl:Thelarge.scaleConcrete—filledSteelTube(CFST)membersarefirstusedindomesticforthesuspensionbridgepylonofLiujiaxiabridge.Inordertoensurethesafetyofthepylonduringconstruction,a1/10scalemodeloforiginalLiujiaxiasuspensionbridgepylonisconstructedforloadingtest,an

5、dtheverificationandcomparisonwiththetestresultareperformedbyestablishingfiniteelementmodelusingANSYSsoftwaretostudythebond-slipmechanicalperformanceoftheconcreteandsteelofCFSTstructure.Theresultshowsthat(1)therelativedisplacementofconcreteandsteeltubeisproportionaltothetestloadwhenthetest10a

6、dexceedsthebondforce;(2)thestrainofsteeltubedecreasesgraduallyfromstressendregiontothemiddlepart,duetotheeffectbyinhomogeneityofconcreteanddifferenceofthewallroughnessofthesteeltubeandotherfactors,thestrainofsteeltubehasanon—linearrelationwiththedistancefromstressendregion,butitoverallshowsa

7、trendofincreasegradually;(3)thebondingstrengthandslipdisplacementobtainedbytestaregreaterthanthefiniteelementcalculationresult,butitisalittledifierencebetweenthe2results,SOthefiniteelementresultcanbeusedinthepracticalengineering,anditisrathersafeKe

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