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装配叠合式混凝土地下综合管廊受力性能试验研究

田子玄  
【摘要】:预制混凝土已成为国内城市地下综合管廊的主要建造方式,由哈尔滨工业大学提出的装配叠合板式连接拼装方法,是将管廊的墙和板采用预制叠合的形式在工厂生产完成,运输至现场进行拼装、浇筑的综合管廊新型建造方式。其技术理论建立在哈尔滨工业大学自主研发的以“约束钢筋搭接连接”和“钢筋环插筋连接”为核心的预制混凝土结构体系上。其主要优势是借助工厂化生产,提高了管廊的生产效率、运输效率、安装效率、和施工效率,并且大量避免了现场支模引起的传统施工作业的弊端。本文主要针对该类管廊的钢筋连接方式、管廊节点形式进行试验研究和分析,具体研究内容如下:为了研究不同的配筋方式、不同腋脚高度、不同管廊位置对管廊受力性能的影响,本次试验共设计制作了7种管廊节点构件。通过试验得到了试件在单调静力荷载作用下的裂缝开展情况,对破坏现象进行了客观综述及分析对比;得到了各个试验构件的荷载-位移曲线、钢筋和混凝土的应变发展曲线、构件的变形挠度曲线及延性,在试验数据的基础上对构件的正常使用极限状态和承载能力极限状态进行了分析对比。分析结果表明,装配叠合板式节点与现浇节点的受力性能基本相同,装配叠合式节点的整体性能良好。为了模拟实际管廊的受力情况,本文设计了装配叠合式综合管廊两仓足尺试验。试验采用穿心钢绞线双向加载的方式,通过分配梁,施荷在试验构件上,通过对管廊的应变、位移、裂缝、防水等性能的测量,对管廊受力性能进行综合评估。在节点试验的基础上,对整体管廊在双向荷载作用下的“内拱效应”进行了理论分析,给出了承载力计算方法。论文在大量试验成果的基础上,进行了ABAQUS有限元对比分析,对管廊节点建模计算,获得了荷载-位移曲线及混凝土与钢筋的应力云图,结果表明试验值与模拟值吻合程度高,给出能够提供参考的有限元模拟方法。


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