鋼管-鋼筋混凝土復合構件界面力學特性研究.pdf

1、鋼管-鋼筋混凝土復合樁是一種能夠適應深水施工條件的樁基形式，它主要由外部嵌入巖層較淺的鋼管和內部嵌入持力層較深的鋼筋混凝土組成。鋼管—鋼筋混凝土復合樁在施工時，先在巖層上打入鋼管，作為一種施工措施，再進行嵌巖樁的鉆孔灌注，施工完成后鋼護筒一般不拆除。由于缺少相關規(guī)范，在以往的設計與施工中鋼護筒只作為一道施工工藝，不考慮其參與樁身受力。但在實際受力時，鋼管會和內部鋼筋混凝土聯(lián)合受力。鋼管—鋼筋混凝土復合構件失效首先從界面或者節(jié)點的微弱損傷

2、開始，因此對于研究鋼管內表面與其內部鋼筋混凝土外表面接觸界面的力學特性顯得尤為重要。
　　本研究主要內容包括：⑴結合實驗室實際情況，完成了模型設計，包括模型材料的確定、材料參數的確定、模型材料的換算、模型的制作、測點的布置及加載的設計。課題組采用一種特殊的鋼管內表面與其內部鋼筋混凝土外表面接觸界面的相對滑移值的測量方法，成功測得相對滑移量的大小，并由此分析了相對滑移量隨荷載的變化規(guī)律，鋼管應變沿構件長度方向的分布規(guī)律，分析了粘結力

3、的組成及其作用機理。對比分析了此種方法與傳統(tǒng)的推出試驗和推離試驗的優(yōu)缺點。⑵應用大型有限元軟件采用接觸單元模擬鋼管-鋼筋混凝土復合構件界面力學特性，開展了鋼管-鋼筋混凝土復合構件數值模擬分析。經過反復修改接觸單元擬合實測試驗數據，得到了能夠準確反應模型試驗實測結果的接觸模型。⑶應用建立的接觸模型驗證了課題組同期同種結構相關試驗構件的荷載-位移曲線關系，數值模擬與室內試驗結果較為吻合，說明采用變剛度彈簧單元建立的界面模型能夠反映鋼管—鋼筋