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钢管混凝土T形梁受力性能与徐变效应分析

作　者: 姜德友
导　师: 王连广
学　校: 东北大学
专　业: 结构工程
关键词: 钢管混凝土 组合梁 预应力组合梁 承载力 徐变效应
分类号: TU398.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


随着近年来我国经济的迅猛发展,交通条件得到改善,大量的基础设施得以修建和翻新,而人类对桥梁的使用功能和外观方面的要求也越来越高,各种漂亮的大跨度桥大量出现,对传统建筑结构提出了很大的挑战。单一材料所构成的结构的性能往往受到材料特性在某些方面不足的限制,已经不能满足建筑物的要求了。钢管混凝土T型梁组合梁的结构形式类似钢结构,但能更有效地发挥混凝土的受压性能,改善混凝土受力状态。上面钢管混凝土与受压钢管混凝土类似,下面钢梁受拉或弯。如果在钢梁翼缘两侧对称布置预应力钢筋,就是预应力组合梁,可提高承载力和刚度。钢管混凝土与T梁组合结构是一种新型结构形式,国内没有研究,而国外已经有相关方面的研究和应用。本文采用理论分析的方法,对钢管混凝土T梁组合梁进行了一系列分析,所研究的内容有：对组合梁受力进行分析,针对中和轴的不同位置,推导弹性承载力的计算公式和极限抗弯承载力计算公式；分析预应力组合梁的预应力施加过程,各阶段的相应部位的应力和变形情况；分析预应力组合梁的受力过程,推导弹性抗弯承载力和极限抗弯承载力；分析组合梁混凝土徐变的各种影响因素,以及混凝土徐变对组合梁受弯构件的影响。本文通过建立模型,采用编程分析的方法,对钢管混凝土T形梁的徐变效应进行了分析。结果表明组合结构的含钢率、初始弯矩对混凝土的徐变有影响,而混凝土的标号的影响可以忽略。分析了徐变对组合结构中混凝土轴向应力的影响,得知徐变使其不断减小并趋向一个稳定值。从含钢率和混凝土标号两方而分析了徐变对组合梁承载力的影响：含钢率越大,徐变的对承载力的影响越小；混凝土标号越大,徐变对承载力的影响越大。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-11
第1章 绪论  11-25
  1.1 引言  11-13
  1.2 钢管混凝土组合结构的发展及应用  13-18
    1.2.1 研究现状  15-16
    1.2.2 发展和应用  16-18
  1.3 钢与混凝土组合梁的发展与应用  18-21
    1.3.1 国外的发展和应用  18-20
    1.3.2 国内的发展和应用  20-21
    1.3.3 发展趋势  21
  1.4 预应力钢—混凝土组合结构简介  21-23
  1.5 课题研究的目的和意义  23
  1.6 研究的内容  23-25
第2章 方钢管混凝土T型梁  25-43
  2.1 组合截面几何特征  25-28
    2.1.1 中和轴在方钢管混凝上内  26-27
    2.1.2 中和轴在T型梁内  27-28
  2.2 弹性抗弯承载力分析  28-36
    2.2.1 中和轴在方钢管混凝土内  30-33
    2.2.2 中和轴在T型梁内  33-36
  2.3 塑性极限抗弯承载力计算  36-43
    2.3.1 叠加理论  36-39
    2.3.2 统一理论  39-43
第3章 圆钢管混凝土T型梁  43-61
  3.1 组合截面几何特征  43-46
    3.1.1 中和轴在圆钢管混凝土内  43-44
    3.1.2 中和轴在T型梁内  44-46
  3.2 弹性抗弯承载力分析  46-54
    3.2.1 中和轴在钢管混凝土内  46-50
    3.2.2 中和轴在T型梁内  50-54
  3.3 塑性极限抗弯承载力计算  54-61
    3.3.1 叠加理论  54-57
    3.3.2 统一理论  57-61
第4章 预应力钢管混凝土T型梁  61-77
  4.1 预应力组合梁施加预应力方法  61
  4.2 预应力钢筋的线形布置  61-63
  4.3 预应力筋内力增量计算  63-65
  4.4 初步设计  65-66
  4.5 弹性受力分析  66-69
  4.6 弹性抗弯承载力  69-72
    4.6.1 方钢管弹性抗弯承载力  70-71
    4.6.2 圆钢管弹性抗弯承载力  71-72
  4.7 塑性极限抗弯承载力  72-77
    4.7.1 叠加理论  72-74
    4.7.2 统一理论  74-77
第5章 圆钢管混凝土T形梁徐变效应分析  77-95
  5.1 组合结构受力分析  77-81
    5.1.1 中和轴在钢管混凝土内  78-80
    5.1.2 中和轴在T梁内  80-81
  5.2 徐变分析  81-83
  5.3 受压区的高度  83-85
    5.3.1 中和轴在钢管混凝土内  84
    5.3.2 中和轴在T梁内  84-85
  5.4 组合梁受弯构件徐变影响因素  85-88
    5.4.1 钢管厚度的影响  85-86
    5.4.2 初始弯矩的影响  86-87
    5.4.3 混凝土标号的影响  87-88
  5.5 徐变对组合梁受弯构件的影响  88-95
    5.5.1 徐变对轴向应力的影响  88-91
    5.5.2 徐变对承载力的影响  91-95
第6章 结论与展望  95-97
  6.1 结论  95-96
  6.2 展望  96-97
参考文献  97-101
致谢  101-103
个人简历  103

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 组合结构 > 其他组合结构
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