水平循环荷载下钢管混凝土桩荷载传递及钢-砼界面性状数值模拟研究

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摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状及发展动态

1．2．1 循环荷载作用下桩基模型试验研究现状

1．2．2 循环荷载作用下桩基的承载力理论研究现状

1．2．3 钢-砼界面特性的研究现状

1．2．4 钢管混凝土数值模拟研究现状

1．3 主要研究内容

1．4 实施方案和技术路线

第二章 有限元分析方法概述

2．1 多点约束的基本原理

2．1．1 多点约束的概念

2．1．2 多点约束的求解

2．2 空间等参单元的有限元矩阵方程

2．2．1 空间等参单元内一点的位移模式

2．2．2 在空间等参单元内的节点增广位移模式

2．3 ABAQUS有限元软件介绍

2．3．1 ABAQUS软件特点

2．3．2 ABAQUS软件求解原理及过程

2．4 ABAQUS有关接触的约束方式

2．4．1 接触分析概述

2．4．2 绑定(Tie)约束

2．4．3 摩擦约束

2．4．4 非线性弹簧约束

2．5 本章小结

第三章 钢-砼界面荷载传递机理及粘结滑移函数模型

3．1 引言

3．2 推出试验研究

3．2．1 试件相关参数

3．2．2 界面粘结力的强度与构成

3．2．3 界面荷载传递机理

3．2．4 粘结滑移曲线分析

3．3 剪切试验

3．3．1 法向压应力选取

3．3．2 钢-砼界面剪切试验

3．3．3 进行循环剪切试验

3．4 界面粘结滑移函数模型

3．4．1 剪切试验结果分析

3．4．2 建立界面粘结滑移函数模型

3．5 本章小结

第四章 水平循环荷载下钢管混凝土桩数值计算模型研究

4．1 引言

4．2 材料的单元及本构模型概述

4．2．1 混凝土单元及本构模型

4．2．2 钢管单元及本构模型

4．2．3 钢-砼界面单元及本构模型

4．3 循环荷载下钢管混凝土桩数值计算模型

4．3．1 模型建立

4．3．2 定义材料属性

4．3．3 网格划分与接触设置

4．3．3 边界条件及加载方案

4．4 算例验证

4．5 本章小结

第五章 循环荷载下钢管混凝土桩承载特性分析

5．1 引言

5．2 桩身轴向应力及变形分析

5．2．1 钢管轴向应力应变分析

5．2．2 混凝土轴向应力应变分析

5．2．3 钢管与混凝土应力应变对比分析

5．3 桩身弯矩分析

5．4 荷载位移曲线分析

5．5 横向荷载下破坏模式分析

5．6 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 主要结论

6．2 展望

致谢

参考文献

在校期间发表的论文及取得的学术成果