钢管轻集料混凝土抗弯性能试验研究与理论分析-桥梁与隧道工程专业论文.docxVIP

摘要摘要 摘要 摘要 轻集料混凝土的最大特点就是在抗压强度与普通混凝土相同的条件下，其密 度一般可降低25％～40％。如果用轻集料混凝主代替酱通混凝土形成钢管混凝±， 会在钢管普通混凝土约基础上进一步降低结构自重20％左右，将给结构设计繁来 很大方便。钢管轻集料混凝土构件由于其优越的结构性能，在桥梁工程等具有广 阔的应用前景。 本文进行了21根钢管轻集料混凝土与8根空钢管构件的纯弯试验，主要试 验参数为：轻集料混凝土强度、含钢率和剪跨比。在试验研究的基础上，对钢管 轻集料混凝土的抗弯性能进行了有限元分析，取得了以下的初步成果： (1)采用翻分点和三分点加载方式对29校试件进行了纯弯试验，试验结果 表明，由予内填轻集料混凝土的存在，克服了钢管可能发生的局部属曲，使得钢 管轻集料混凝土的抗弯承载力与空钢管相比提高20％～30％，并且钢管轻集料混 凝±弯曲延性良好。 (2)对钢管轻集料混凝士抗弯性能的影响参数进行了分析，结果表明，提 高构件的含钢率可以显著提高钢管轻集料混凝土构件的抗弯承载力，并且构件的 抗弯刚度也有晴显的提高；轻集料混凝土的强度对构件的抗弯性能影响较小；剪 跨比对构件的抗弯性能没有影响。 (3)采用已有的钢管混凝土规范公式对钢管轻集料混凝土的抗弯承载力和 抗弯剐度分别进行计算，计算结果与试验值进行分析比较。基于试验结果，建议 了计算钢管轻集料混凝土抗弯承载力与与抗弯刚度的规范公式。 (4)采用有限元软件ANSYS对钢管轻集料混凝土构件进行模拟计算，分析 了构件在单调荷载作用下的弯矩一曲率关系曲线，并对其影响参数进行分析，计 算结果与试验值吻合较好。反复荷载作用下的弯矩～曲率滞回关系曲线呈纺锤 形，曲线图形饱满，说明钢管轻集料混凝土构件具有良好的抗震性能。 关键词：钢管轻集料混凝土抗弯承载力 抗弯刚度弯矩一曲率关系曲线有 限元分析 AbstractCompared Abstract Compared with common concrete，the density of lightweight aggregate concrete iS lower bv 25％～40％at the same compression strength．The structure deadweight of concrete filled steel tube carl be reduced by about 20％when CA31TaTIOD concrete iS replaced by 1i曲tweight aggregate concrete，which brings much advantage to the construction．As a result of its good structure behavior,the lightweight aggregate concrete filled steel tube(LACFST)has good application prospect in bridge engineering etc． Pure bending test of 2l LACFST and 8 hollow steel tubes is carried out．which the experimental parameters are strength of lightweight aggregate concrete，steel ratio and shear．span ratio．Based on the experimental study,the flexural behavior of LACFST is analyzed utilizing finite element method．and all the results are as follows． (1)Pure bending test of 29 specimens is executed using the loading modes of quartering and trisection，It is demonstrated that the flexural bearing capacity of LACFST is increased bv 20％～30％compared with the hollow steel tubes thanks to the filled—in of lightweight aggregate concrete，and the LACFST is provided with good flexural ductility． (2)Parameters which affect也e