《新型鋼錨板式鋼-混組合索塔錨固體系傳力機理研究》是依託上海套用技術大學，由譚冬蓮擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：新型鋼錨板式鋼-混組合索塔錨固體系傳力機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：譚冬蓮
- 依託單位：上海套用技術大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
新型鋼錨板式鋼-混組合索塔錨固體系是將鋼錨板與PBL剪力鍵包裹在混凝土索塔內部，通過銷鉸將斜拉索錨固在鋼錨板外露耳板上的錨固形式。該錨固體系能充分發揮鋼材與混凝土的材料性能優點，具有承載力高、施工快捷，後期換索方便等優點，可以完全彌補斜拉索交叉錨固體系的不足。項目組將在傳統鋼-混組合結構研究方法和研究成果的基礎上，採用模型試驗、理論分析和數值模擬方法，提出鋼板-側向受壓混凝土界面粘結滑移本構關係模型、考慮側向壓力與PBL剪力鍵鍵群效應影響的PBL剪力鍵極限承載力計算公式；在同時考慮材料非線性、接觸非線性和鋼-混凝土界面粘結滑移非線性的影響的基礎上，研究鋼錨板式鋼-混組合索塔錨固體系在對稱與單側索力作用下的的全過程傳力機理，並對設計參數變化與混凝土收縮、徐變效應對傳力機理的影響進行深入系統的分析；將鋼-混組合索塔錨固體系在工程套用中進行推廣，為今後類似結構的設計與行業標準的制定提供可靠依據。
結題摘要
採用模型試驗研究了鋼錨板式鋼-混凝土界面粘結滑移性能，結果表明：（1）當荷載小於極限荷載的20%時鋼錨板與混凝土之間未發生滑移，當荷載達到極限荷載的45%之前，荷載-滑移呈線性關係。當荷載繼續增大，荷載-滑移曲線呈現非線性；（2）載入端滑移量要大於中間位置，即表現為滑移由載入端向自由端的逐漸滲透的一個過程。載入初期，整個鋼錨板長度上均不產生任何滑移；隨著荷載繼續增加，載入端首先開始滑移，在距離載入端的一定區段內出現滑移。隨著荷載繼續增加，載入端滑移值逐漸緩慢增加；（3）鋼錨板應變在載入階段從載入端到自由端接近指數分布。隨著荷載加大載入端趨於線性分布。荷載下降段的鋼錨板應變更接近線性分布，接近自由端基本沒有殘餘應變；（4）利用試驗數據分析結果，提出了鋼錨板-混凝土界面的荷載-滑移關係式。 採用理論分析和數值模擬方法，進行了混凝土強度、錨板厚度、橫隔板數量及位置、PBL剪力鍵列數及其穿孔鋼筋直徑等參數變化對鋼錨板式鋼-混組合索塔錨固體系鋼-混凝土界面粘結滑移的影響分析，結果表明：（1）混凝土強度對鋼-混滑移性能影響不明顯；（2）鋼板厚度對鋼-混滑移性能影響明顯。鋼板厚度由30mm變為50mm時，載入端的滑移減小了40%，自由端的滑移量減小了34%。載入端應力減小了40%，自由端應力減小了41%；（3）PBL鍵的數量對鋼-混滑移性能影響較為明顯。PBL鍵由原來的4根增加到12根時，載入端的滑移減小了29%。中間應力減小了43%；（4）隔板的數量對鋼-混滑移性能影響較為明顯。去掉原來的隔板後載入端的滑移平均增大了約60%，自由端的滑移量平均增大了約30%。對應力影響較小。 採用數值模擬方法，通過分析影響PBL剪力鍵承載力的主要因素，提出了考慮PBL剪力鍵鍵群效應影響的PBL剪力鍵極限承載力計算公式。 在同時考慮材料非線性、接觸非線性和鋼-混凝土界面粘結滑移非線性的影響的基礎上，研究了鋼錨板式鋼-混組合索塔錨固體系在對稱與單側索力作用下的的全過程傳力機理，得到了對稱及單側索力作用下錨固體系在載入全過程中的變形、應力以及混凝土裂縫發展規律，得到了其極限荷載及破壞形式。 通過近三年的試驗模型的數據測試，混凝土收縮、徐變效應對傳力機理的影響進行了分析，結果表明，混凝土收縮徐變對鋼錨板式鋼-混組合索塔錨固體系的受力性能影響甚微。
