膨胀剂掺量对钢管混凝土轴压性能影响试验研究

钢管混凝土中由于膨胀剂的加入补偿收缩作用明显,并产生一定的膨胀应力,使核心混凝土与钢管壁紧密结合。在钢管的紧箍力下,核心混凝土处于三向受压状态,能与钢管协同工作,从而提高钢管混凝土构件的极限承载力。本文对膨胀剂掺量分别为0,4%,8%,12%的钢管混凝土试件轴压下环向应力和承载能力进行试验研究。结果表明:膨胀剂掺量的增加会导致钢管壁环向应力增大从而降低轴压下钢管的承载力,并非膨胀剂掺量越多钢管混凝土极限承载力越大,掺量为4%时钢管极限承载力最高;将钢管混凝土极限承载力计算公式应用于掺膨胀剂钢管混凝土计算结果偏小,会造成原材料的浪费。

建、构筑物下现状钢管包封保护方案对比研究

结合实际工程,针对新建建、构筑物下存在不能迁改的现状钢管,提出柔性半包封、刚性半包封、柔性全包封、刚性全包封4种钢管包封保护方案,采用Midas-GTS有限元分析软件建立了三维数值计算模型,分别施加100kPa~180kPa附加荷载,从地面沉降、钢管最大竖向变形、钢管管壁最大环向应力三方面进行对比研究。结果表明:柔性半包封、刚性半包封保护方案可减少地面沉降、钢管最大竖向变形,但效果不显著,对减少钢管管壁最大环向应力效果不明显;柔性全包封、刚性全包封可减少地面沉降,但效果不显著,对减少钢管最大竖向变形、管壁最大环向应力效果显著,其中柔性全包封效果最佳,较无包封均减少90%以上。最终给出各包封保护方案特点,供设计人员参考。

脱空对钢管混凝土短柱偏压性能的影响研究

为研究脱空对钢管混凝土拱肋偏压性能的影响,以某上承式钢管混凝土拱桥钢管混凝土拱肋脱空检测结果为依托,采用Abaqus有限元软件建立模型,分析不同脱空率下圆钢管混凝土偏心受压短柱的破坏模式、累积塑性应变、钢管环向应力、极限承载力等,并提出在钢管内侧焊接PBL加劲肋的构造优化方案以降低脱空影响。结果表明:核心混凝土脱空导致钢管中部出现大面积凹曲,凹曲程度和累积塑性应变随脱空率的增大而增大;在轴向平均应变小于800με时,钢管对混凝土基本无约束力,后期随着脱空高度增加套箍效应逐渐减弱;极限承载力随脱空率的增大而降低,降低幅度逐渐减缓;PBL加劲肋可改善脱空构件的破坏模式,在增加一定含钢率的情况下,显著提高极限承载力,降低脱空带来的影响。