【摘 要】
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本文依托中交武汉港湾工程设计研究院有限公司委托的课题“抱箍结构受力性能及封底砼握裹力研究”项目(项目编号:201907A),以抱箍构件为主要研究对象,采用构件试验及数值模拟手段,对抱箍界面受力性能开展研究,重点对三项因素进行试验研究:螺栓预紧力、钢管-抱箍界面介质、抱箍尺寸的参数分析。最后通过归纳分析以及规律总结,对抱箍界面受力性能进行机理分析,并基于合理假设,开展了理论计算分析和公式拟合,为抱箍
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本文依托中交武汉港湾工程设计研究院有限公司委托的课题“抱箍结构受力性能及封底砼握裹力研究”项目(项目编号:201907A),以抱箍构件为主要研究对象,采用构件试验及数值模拟手段,对抱箍界面受力性能开展研究,重点对三项因素进行试验研究:螺栓预紧力、钢管-抱箍界面介质、抱箍尺寸的参数分析。最后通过归纳分析以及规律总结,对抱箍界面受力性能进行机理分析,并基于合理假设,开展了理论计算分析和公式拟合,为抱箍构件的受力性能的规范制定提供参考。主要研究内容和结论如下:
1、共对10组钢抱箍试验构件进行了静态加载试验。同时分析了静态加载条件下抱箍的三个变量对抱箍构件承载能力及应力分布的影响:抱箍螺栓预紧力大小是直接影响抱箍构件极限承载力荷载大小的主要因素,螺栓预紧力越大其承载力越高;接触界面有无橡胶垫决定了抱箍加载过程中力-位移发展趋势和破坏模式的不同;抱箍尺寸对抱箍构件界面承载力及破坏模式皆没有明显影响。
2、通过Abaqus有限元软件建立钢抱箍构件的精细化模型,着重考虑了钢管-抱箍界面接触方式的选取。并且采用第二章中试验所测的数据来对该有限元模型的有效性进行了验证,结果表示该有限元模型可以较好地模拟各组钢抱箍构件的力学行为。
3、通过参数分析对抱箍受力机理进行分析,并以此拟合出界面摩擦应力(σ)-滑移(s)曲线。可描述所有在强度设计理论下没有材料性破坏的抱箍构件的界面摩擦力学性能,拟合公式具有一定普适性。
4、根据针对抱箍构件界面受力性能的机理分析和理论计算,对实际工程中的抱箍构件提出相关建议。为抱箍构件的受力性能的规范制定提供参考。
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