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短柱极限承载能力的研究

一、短柱的特性及研究现状柱在地震荷载下的破坏会导致建筑物倒塌。对以往地震灾害的调查表明:短柱经常由于分配到的荷载大,变形及耗能能力小而率先破坏。如1968年十股冲地震中八户技术专科学校的三层混凝土结构中短往出现X型裂缝,混凝土酥裂,钢筋弯曲。这种现象在1967年委内瑞拉地震,1975年日本大分地震,1976年唐山地震及同年宫成冲地震中都反复出现。1995年初日本关西地震中,深江本叮一公里长的新干线高架桥因柱断裂而全部侧向倒下。其结构为单往上架横梁。其柱长细比较小,主筋过密,箍筋不足。据现场观察,混凝土碎落,箍筋拉断。采用短柱除了在一些特殊情况下不能避免外,经常是由于设计不当而无意形成的。如混凝土框架结构中使用半填充墙经常会缩短实际柱长。早在1968年Yamada[川就提出了短柱的问题。经过研究,他与合作者们确定了短柱的界限,并提出了计算模型,其中有有限元模型,临界应力点模型及衍架理论等【刘。日本建设省建筑研究院在1978年组织了...  (本文共9页) 阅读全文>>

山东大学
山东大学

超大断面隧道软弱围岩约束混凝土控制机理及应用研究

近年来,我国交通隧道建设取得了前所未有的发展,并已成为世界隧道及地下工程建设规模和建设速度第一大国。随着隧道建设规模和速度的迅猛发展,建设过程中所规划的隧道难免要穿过高应力、软弱破碎等复杂条件地层,同时日益增长的交通流量对双向八车道等跨度更大的超大断面隧道需求剧增。一大批具有“大断面、高应力、长洞线、极软弱”等特点的隧道即将在复杂地质条件下修建。设计和施工规范对此类复杂条件超大断面隧道规定不足,围岩施工过程变形破坏机理缺乏明确,传统支护方式不能适应现实需要等问题导致该类隧道的安全及稳定问题突出,超大断面隧道软弱围岩破坏控制机理及支护技术亟待进行深入研究。地下工程约束混凝土高强支护技术在深部复杂条件矿山等工程中得到了应用,围岩控制效果得到了验证。目前针对超大断面隧道软弱围岩约束混凝土控制技术的研究国内外处于起步阶段,在此背景下,本文主要进行了以下的研究工作,并取得了相关有益结论。(1)超大断面隧道施工过程变形破坏及控制机制模型试验...  (本文共433页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
西南交通大学

钢管混凝土非线性稳定承载能力与可靠度研究

由于具有良好的力学性能,特别是良好的抗压性能,钢管混凝土已广泛应用于建筑结构中,并在桥梁结构中多用作拱桥拱肋。雅泸高速公路中首次采用劲性骨架钢管混凝土做为桥墩。本论文以腊八斤连续刚构桥为研究背景,开展钢管混凝土桥墩稳定性研究,其中最高桥墩达182米,为亚洲第一高墩。本文内容主要包括以下三个部分:论文的第一部分,在阅读大量国内外文献基础上,综述了钢管混凝土承载能力与可靠度研究现状。并提出了进行钢管混凝土稳定承载能力分析与可靠度研究的课题。论文的第二部分,主要解决钢管混凝土非线性稳定极限承载能力的问题。首先建议了考虑偏心影响的约束混凝土应力—应变关系,利用退化梁理论编制了钢管混凝土材料非线性分析的有限元程序,并利用弧长法求解钢管混凝土非线性问题。采用钢管混凝土轴压与偏压试验,验证本文非线性有限元程序的正确性。利用非线性分析程序与既有钢管混凝土短柱偏压试验,研究钢管混凝土偏压柱的受力机理。研究结果表明在偏心荷载作用下,核心混凝土部分受...  (本文共142页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国矿业大学(北京)
中国矿业大学(北京)

深井巷道非对称变形机理与围岩流变及扰动变形控制研究

本文详细分析了深井巷道的非对称变形机理,研究结果表明在深部倾斜岩层中开挖的巷道,围岩岩层的分层结构与层间岩性的差异是导致巷道围岩非对称变形的主要原因,巷道断面内围岩结构的非对称性导致了巷道变形的非对称特征,提出了在变形关键部位加强支护的控制措施。同时将岩石流变及其扰动效应理论应用于深井巷道工程实践,理论分析了深部巷道围岩破坏机理与支护体的作用机理,研究了深部围岩应力场演变规律,测试出了深部岩石的长期强度及其“强度极限邻域”,理论推导出了巷道围岩保持长期稳定所需要的支护反力的计算公式。设计了以钢管混凝土支架为主体的复合支护技术措施,试验测试了钢管混凝土短柱的承载能力,研究了不同管径和壁厚的钢管配合不同强度等级的核心混凝土对其承载能力的影响,试验结果表明钢混支架能够提供足够大的支护反力以满足深部巷道围岩长期稳定性控制要求。最后,针对华丰矿-1100m中央变电所深部巷道工程实践进行了支护方案设计。  (本文共153页) 本文目录 | 阅读全文>>

清华大学
清华大学

箱形截面构件相关稳定承载力及滞回性能研究

由于良好的受力性能和方便的梁柱节点构造,箱形截面柱在钢框架结构体系中得到了广泛的应用。对于多层钢框架结构,如果能够在设计中适当放宽框架柱的壁板宽厚比限值将能够有效地减少结构用钢量,从而更有利于这种结构体系的推广。但现行的钢结构设计规范没有给出相应的设计方法。利用弹塑性三维大挠度板壳有限元方法,本文对箱形截面构件及采用箱形截面构件的多层钢框架进行了系统研究,揭示了其在发生壁板局部失稳时的受力性能。研究过程中考虑了焊接残余应力、构件初弯曲以及壁板的初始缺陷对构件稳定极限承载性能的影响。本文首先分别对承受轴心压力、纯弯曲以及同时承受轴心压力和弯矩的箱形截面短柱和长柱进行了系统的参数研究。研究了构件的壁板宽厚比(D/t)、截面边长比(B/D)以及长细比(λ)对其稳定极限承载性能的影响。在大量数值分析的基础上,彻底抛弃了“有效宽度”的概念,提出了直接以构件三个几何参数为自变量的稳定承载力计算公式。公式统一了利用壁板屈曲后强度与不考虑壁板屈...  (本文共240页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安建筑科技大学
西安建筑科技大学

常温及火灾后轻骨料钢管混凝土柱的轴压力学性能研究

目前国内外对普通钢管混凝土柱的抗火性能开展了较多的研究,而对轻骨料钢管混凝土柱火灾行为的研究还比较少,尤其对自应力及钢纤维增强轻骨料钢管混凝土柱的火灾响应及火灾后力学性能的研究更加薄弱。本文以页岩陶粒做为粗骨料,通过在混凝土中分别掺入一定量的膨胀剂和钢纤维制作了两种不同性质的轻骨料钢管混凝土柱,并以此为对象开展了一系列轻骨料钢管混凝土柱的抗火性能研究。由于钢纤维的加入可有效抑制核心混凝土微裂缝的发展,改善轻骨料钢管混凝土的力学性能;而膨胀剂的加入可在一定程度上提高轻骨料混凝土刚度较低的问题。因此,对自应力及钢纤维增强轻骨料钢管混凝土力学性能的研究具有重要的理论意义和工程应用价值。本文首先以含钢率和膨胀剂掺量为变化参数对9组钢管约束下的自应力轻骨料混凝土的膨胀性能进行了试验研究。在此基础上,对6个自应力轻骨料钢管混凝土中长柱开展了承载下的火灾响应及火灾后轴压力学性能试验研究,并用Marc有限元软件对其火灾下的温度场进行了模拟。为了...  (本文共167页) 本文目录 | 阅读全文>>