圆钢管混凝土受弯构件承载力计算方法研究开题报告

1. 研究目的与意义

圆钢管混凝土受弯构件在建筑、桥梁领域具有广泛的应用前景，如桥墩、桩基础、拱肋、梁等，特别在近十几年来，随着我国经济和事业的迅猛发展，圆钢管混凝土在桩、大跨度和空间结构、商业广场、高层和超高层建筑以及桥梁结构中的应用日益增多，其发展速度快的惊人。圆钢管混凝土也由于具有承载力高、塑性和韧性好、施工方便、经济效果和耐火性能较好等特点而受到广大设计和施工技术人员的青睐。众所周知,圆钢管混凝土最适合用作轴压构件,这样可以充分发挥其耐压的性能,但实际结构往往同时受到轴力和弯矩的作用,所以在结构设计时必须知道其抗弯承载力,这就有必要对钢管混凝土构件的抗弯承载力进行分析研究。由于圆截面的特殊性，导致其力学性能的复杂性，其现有计算方法也非常复杂，本课题通过深入研究圆钢管混凝土受弯构件的受力特点，进行一系列圆钢管受弯构件试验，对圆钢管混凝土受弯构件试验数据的收集与处理，对国内外公开发表的圆钢管混凝土受弯构件承载力数据进行整理；对圆钢管混凝土受弯构件进行数值分析，完成其不同参数下的数值分析，基于广泛的试验数据及数值分析结果，对圆钢管混凝土受弯构件的受力特点进行细致分析，提出圆钢管混凝土受弯构件承载力计算方法，在总结各种对圆钢管混凝土受弯构件承载力计算方法同时，总结并提出一些较为简单的计算方法，减少一定的计算量。同时通过该课题的研究可以加强对桥梁以及相关规范的认识，从而和理论相结合。

2. 国内外研究现状分析

1.国内外圆钢管混凝土的应用

钢管混凝土结构应用在土木建筑工程中已有上百年的历史，它和螺旋箍筋混凝土结构几乎同时出现。将圆钢管混凝土最早应用于工程中是在1879年英国的severn铁路桥桥墩。20世纪初，美国在一些单层房屋建筑中采用了称为lallycolumn的圆形钢管混凝土柱。30年代末期，前苏联曾用圆钢管混凝土建造了跨度101m的公路拱桥和跨度140m的铁路拱桥。60年代前后，在前苏联、西欧、北美和日本等工业发达的国家，圆钢管混凝土结构的应用更加受到重视，曾在厂房建筑、多层和高层建筑、立交桥以及特种工程结构中加以应用，并收到了良好的效果。

我国钢管混凝土结构技术的开发和应用也有近40年的历史。它在我国的应用和发展历经了两个阶段：上个世纪60年代至80年代中期为推广应用阶段，80年代后期至今为发展提高阶段。由于圆钢管混凝土具有承载力高、塑性和韧性好、经济效益显著以及施工快捷等突出的优点，特别是轴压短柱的整体工作性能明显优于其它界面形式，因而圆钢管混凝土在我国应用最广，研究工作也最为深入。我国第一个采用圆钢管混凝土的工程是北京地铁一号线，在北京站和前门站的站台柱采用了圆钢管混凝土柱，由于其承载力高，柱截面比钢筋混凝土柱小很多，增加了有效使用空间，取得了良好的经济效果。随后北京地铁2号线(环线)工程中的全部站台柱均采用了圆钢管混凝土柱，逐渐的圆钢管混凝土被应用到高层建筑工程，大跨度桥梁工程，地铁车站工程，单层和多层工业厂房柱等领域。

3. 研究的基本内容与计划

内容：

本文研究圆钢管混凝土受弯构件的受力特点，提出圆钢管混凝土受弯构件承载力计算方法。主要包括以下内容：对圆钢管混凝土受弯构件进行一系列试验，对圆钢管混凝土受弯构件试验数据的收集与处理，对国内外公开发表的圆钢管混凝土受弯构件承载力数据进行整理；对圆钢管混凝土受弯构件进行数值分析，完成其不同参数下的数值分析，基于广泛的试验数据及数值分析结果，对圆钢管混凝土受弯构件的受力特点进行细致分析，总结出圆钢管混凝土受弯构件的承载力计算方法，在总结的基础上提出对圆钢管混凝土受弯构件一些较为简单的计算方法，从而减少对圆钢管混凝土受弯构件的计算量。

计划：

4. 研究创新点

本文主要研究圆钢管混凝土结构受弯构件作为研究对象，通过查阅国内外书籍和网上所发表的学术论文，掌握各种有关于圆钢管混凝土受弯构件承载力计算方法的研究，通过各种方法的计算与试验所得到的数据进行比较分析，总结出一些新的计算圆钢管混凝土结构受弯构件承载力的方法。从而为圆钢管混凝土受弯构件的研究提供理论知识和新的计算方法。