冷弯钢管混凝土桥墩承载力设计方法研究_罗露露(13)

定性问题进行理论研究，从而得到此种桥墩的极限承载力。臧华[31]主要运用柱模型法和试验法，一方面研究了钢管混凝土桥墩的轴压和压弯性能，另一方面研究了混凝土填充高度对钢管混凝土桥墩的抗震性能的影响，从而为钢管混凝土墩柱的设计和应用提出了自己的建议。藏华等[32]通过拟静力试验，对圆钢管混凝土桥墩和钢筋混凝土桥墩进行了对比试验，通过分析各种试件的破坏过程以及滞回曲线和骨架曲线，发现相同轴力和含钢率情况下，钢管混凝土桥墩的耗能能力明显高于钢筋混凝土桥墩，且高达4.46倍，其延性和刚度退化等方面也均强于钢筋混凝土试件。王占飞等[33]运用有限元软件MARC模拟在恒定轴压和循环水平荷载共同作用下，钢管径厚比、长细比以及混凝土填充高度对部分填充钢管混凝土桥墩的抗震性能影响，发现钢管径厚比和桥墩柱长细比对部分填充圆形钢管混凝土墩柱的变形和能量吸收的影响较小，但是混凝土填充高度对钢管局部变形发展位置影响较大。

冷弯中厚壁钢管自密实性混凝土结构，将冷弯型钢、钢管混凝土及自密实性混凝土三者的优点结合在一起，能够充分发挥各自的优势。然而对于中厚壁冷弯型钢、钢管自密实混凝土的研究报道还比较少见，鉴于此，基于现有的相关研究成果，本文采用试验研究、数值研究和理论分析相结合，对冷弯中厚壁钢管混凝土结构进行研究，希望能够提出钢管混凝土墩柱承载力计算建议方法，扩大冷弯型钢钢管混凝土结构的使用规格，为未来的工程设计和理论研究提供借鉴。

1.3本文的研究内容

结合冷弯钢管混凝土的研究现状，本文采用试验研究、数值模拟和理论分析相结合的方式，对设肋与不设肋的冷弯钢管混凝土短柱在轴压作用下的静力特性进行了试验研究和数值研究，并依据短柱的数值模型对钢管混凝土桥墩在实际荷载作用下的受力性能和承载力设计方法进行研究，主要内容如下：

1、通过冷弯中厚壁钢管混凝土短柱的轴压试验，研究截面含钢率、加劲肋设置方式等对轴压柱极限承载力的影响；

2、基于试验研究结果，进行国内外相关规范承载力计算值与试验值比较分析，为冷弯中厚壁方钢管混凝土承载力计算方法提供参考；

3、根据钢材与混凝土材性试验数据设置相关参数，应用有限元分析软件ANSYS建立试件实体模型进行数值计算，将有限元计算结果与试验实测结果从承载力和应力-应变曲线的吻合程度进行分析。