灌浆圆钢管局部压陷极限承载力试验的研究

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1、国内图书分类号：TU393.2国际图书分类号:624.014工学硕士学位论文灌浆圆钢管局部压陷极限承载力试验研究硕士研究生：张博一导师：郑文忠教授申请学位：工学硕士学科、专业：结构工程所在单位：土木工程学院答辩日期：2005年10月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：TU393.2U.D.C.:624.014DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringEXPERIMENTALRESEARCHONLOCALCAVE-INULTIMATEBE

2、ARINGCAPACITYOFGROUTEDCIRCULARSTEELTUBECandidate：ZhangBoyiSupervisor：Prof.ZhengWenzhongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：StructureEngineeringAffiliation:SchoolofCivilEngineeringDateofDefence：October,2005Degree-Conferring-Institution：H

3、arbinInstituteofTechnology：哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要施工阶段自承重楼盖体系是由内置预应力型钢桁架-混凝土组合梁（主梁）、内置钢箱-混凝土组合梁（次梁）、焊接在次梁槽钢上的型钢主楞、板次楞以及板底模共同组成。在施工阶段采用内置预应力型钢桁架承担梁自重和施工荷载，混凝土结硬后由内置钢桁架-混凝土组合框架梁承担后期新增荷载，该楼盖体系适用于套建增层工程的建设，在绥芬河青云市场套（扩）建改造工程中得到了初步尝试。绥芬河青云市场套（扩）建改造工程中内置预应力钢桁架-混凝土组合梁

4、的钢桁架是用角钢焊接而成，上、下弦杆的截面尺寸较大，约占柱边长的40%，再加之预应力筋需要从柱内通过，喇叭管需要占去一定的空间，致使柱的纵筋布置相对比较困难。本文设想若将圆钢管的壁厚与角钢厚度取同，将角钢桁架各杆件换成圆钢管，则圆钢管的直径仅为角钢边长的一半左右，可缓解柱内空间紧张的状况，同时桁架下弦圆钢管可充当部分预应力筋的孔道。由于在施工阶段钢桁架的节点为N型节点，而N型节点中竖直腹杆对弦杆的压陷作用在节点承载力中起控制作用，计算结果表明：不灌浆的N型节点因竖直腹杆对弦杆的压力过大会引起压陷破坏，不

5、能满足套建工程建设的要求，因此，本文认为应对内置圆钢管桁架的弦杆灌浆以提高抗压陷承载力。由于在N型节点中，斜腹杆与弦杆的抗撕裂承载力与弦杆灌浆与否关系不大，斜腹杆的存在不会降低灌浆圆钢管桁架竖直腹杆与弦杆间的压陷承载力，因此可认为斜腹杆与弦杆的撕裂承载力和竖直腹杆与弦杆的压陷承载力互不相关，可分别单独计算。因此，本文重点研究灌浆圆钢管T型节点极限承载力。本文开展的主要研究工作为：（1）设计制作了9个灌浆圆钢管T型节点试件，其中3个试件弦杆无轴力，3个试件弦杆受轴向压力，3个试件弦杆受轴向拉力；（2）完成

6、了9个灌浆圆钢管T型节点压陷承载力的试验，分析了支、主管直径比b和弦杆轴向力N等参数对节点压陷承载力的影响；基于试验结果，建立了灌浆圆钢管T型节点极限承载力计算公式；（3）提出了内置灌浆圆钢管桁架-混凝土组合框架梁的设计建议；以绥芬河青云市场套（扩）建工程为背景，比较应用内置预应力角钢桁架和应用内置预应力灌浆圆钢管桁架的异同。关键词灌浆圆钢管；T型节点；压陷破坏；极限承载力-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractSelf-supportingfloorsystemiscomposedofen

7、casedprestressedsteel-truss-concretecompositebeam(themainbeam),encasedsteel-box-concretecompositebeam(thesecondarybeam),mainchannelweldedtosecondarybeam,squaretimberandbottomformworkforslabduringconstruction.Theencasedsteeltrusscancarrythebeam’sownweight

8、andconstructionloadduringconstructionandtheencasedprestressedsteel-truss-concretecompositebeamcancarrythenew-addedloadaftertheconcretebecomeshard.Thisfloorsystemcanbeappliedtoouter-jacketingreconstructionprojectforstorey-a