文档介绍：摘要议了考虑偏心影响的约束混凝土应力一应变关系,利用退化梁理论编制了钢管混凝土西南交通大学博士研究生学位论文第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,其中最高桥墩达祝Q侵薜谝桓叨铡1疚哪谌葜饕0ㄒ韵氯霾糠郑论文的第一部分,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,核心混凝土部分受拉开裂,开裂程度与偏心率有关。核心混凝土开裂后,混凝土体积膨胀受到抑制,导致套箍效应削弱。钢管混凝土构件在轴向荷载与小偏心荷载作用下,破坏时以混凝土受压破坏为主;大偏心与纯弯构件破坏时,核心混凝土大量开裂,构件破坏形式为钢材受拉屈服,其承载能力主要取决于钢管强度与含钢率;介于小偏心与大偏心之间的构件,其破坏时混凝土部分受拉开裂,钢管混凝土的套箍效应受到削弱。为了解决钢管混凝土稳定极限承载能力的求解,在考虑材料非线性的有限元分析基础上,应考虑几何非线性分析。论文利用甃列式推导了退化梁单元的几何刚度矩阵。利用已有的钢管混凝土长柱,钢管混凝土拱试验与本文开展的超高墩模型试验,验证了本文的非线性有限元程序的正确性。利用参数分析,考察几何非线性对承载能力的影响。以腊八斤大桥中的钢管混凝土桥墩为例,对混凝土强度等级,钢材型号,轴向荷载偏心距展开参数分析。论文的第三部分,主要解决钢管混凝土非线性稳定极限承载能力的可靠度分析问题。首先利用蒙特卡罗方法,考察了钢管混凝土短柱轴压极限承载能力概率分布,并得到钢管混凝土轴压短柱可靠度的简化计算公式。其次,介绍了钢管混凝土结构初始几何缺陷的一致缺陷模态法与随机场缺陷法描述两种方法。讨论了随机网格划分数目的上限问题,提出了采用插值技术的随机场网格离散方法,并研究该方法的离散精度。利用已有的文献中的可靠度分析结果,验证了该方法的正确性与有效性。最后,利用响应面理论,建议了钢管混凝结构稳定极限承载能力的可靠度计算方法。利用优化原理,采用序列无约束极小化技术,解决由于非线性引起的验算点搜索困难。利用钢管混凝土柱,钢管混凝土拱与钢管混凝土超高墩的可靠度分析实例,对几何非线性与初始缺陷的影响,稳定系数的取值,钢材、混凝土材料特性与径厚比对可靠度影响等问题展开讨论。关键词:钢管混凝土;有限元;几何非线性:材料非线性;稳定;极限承载能力;高墩
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趔哇锵侈槐C芡褂帽臼谌ㄊ椤日期:砩年‘月别西南交通大学学位论文版权使用授权书占曲南交逋大罕卜强,本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于C芸冢年解密后适用本授权书;朐谝陨戏娇蚰诖颉啊獭指导老师签名:月名者年作文弘论位期学日..√,、、一:
户月θ西南交通大学学位论文创新性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本论文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中做了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本论文的主要创新点如下:⒗眉扔懈止芑炷炼讨闹嵫褂肫故匝椋ㄒ榱丝悸瞧挠跋斓脑际炷土应力应变关系,并利用退化梁单元理论,编制了相应的非线性有限元分析程序。,以用于程序中解决几何非线性问题。采用弧长法求解非线性有限元方程,可以对钢管混凝土结构的受力全过程进行模拟。⒗帽疚某绦颍芯苛烁止芑炷疗怪氖芰恚致哿思负畏窍咝远猿载能力的影响。完成了钢管混凝土超高墩的模型试验。同时以钢管混凝土桥墩为例,讨论了混凝土强度、钢材型号、轴向荷载偏心距对承载能力的影响。⒗妹商乜薹椒ǎ玫搅烁止芑炷炼讨嵫辜蕹性啬芰Ω怕史植迹⑼导了钢管混凝土轴压短柱可靠度的