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沧州管件可以继续探索损伤超静定钢筋混凝土结构的结构力学计算方法。损伤结构计算是目前钢筋混凝土研究领域正在探讨的问题,然而沿用结构力学方法来解决这一问题尚未查到。本专题从多方面分析论证,其结果均表明背管混凝土裂缝处的钢筋已进入屈服状况,然而背管结构依然可以正常工作。这对认识钢筋混凝土结构的塑性状况和进一步研究钢筋混凝土塑性设计,提供了可贵的工程依据。如俄罗斯修订混凝土结构设计规范将“要考虑钢筋进入屈服的情况,同时考虑钢筋的塑性,通过理论分析和试验验证,我们所得到的裂缝宽度相似比约为为模型几何比尺,对多年来钢筋混凝土结构裂缝相似率研究进展不大的局面,是一次有益的探索研究结果表明,约束状态下的超静定钢筋混凝土结构,当混凝土开裂或裂穿后,温度应力不会自然消失,也不会很小,而会随着温差的加大而加大,在叠加其他荷载作用后,随着混凝土裂缝的开展,钢筋可能直至屈服甚至断裂。
这个看法有别于习惯的看法和一些学者的观点口背管结构力学计算法的实际应用结构力学计算法已应用于公伯峡外包钢筋混凝土管的结构分析;沧州管件背管结构改进措施,已运用于公伯峡钢管设计。研究的基本结论背管刚度的不协调性背管刚度远小于坝体,而单薄的背管却起着坝体撑墙的作用,巨大的坝体变位作用使背管外包混凝土应力严重恶化,坝体变位对背管的作用只有等到背管外包混凝土开裂到它大体上再也不能起撑墙作用的时期,才能基本消失。
背管外包混凝土裂缝的发展,到这个阶段估计才能结束。而沧州管件在撑墙作用逐渐减小的过程中,坝体变位又会相应加大,一直加大到撑墙作用基本消失为止。要计入坝体变位作用,远非平面计算问题所能这就有赖于可认入坝体变位作用的三维有限元计算背管平面应力的单轴对称性只有单轴对称的计算模型,而且设定两腰混凝土裂穿的计算,才能较好的解决问题。包括俄罗斯弹性支座上的刚性环计算,以及不开裂或处处开裂的有限元计算,也都不能较好地解决问题这就有赖于改进以后的结构力学法和定位设缝的有限元法。前者在分段足够多后可得到基本一致的计算结果,而后者计算结果将受制于裂缝处钢筋约束状况的假定和单划分的精度模型裂缝的相似性模型裂缝宽度条数问距的相似率不会是,也不会是,而是比较接近于。同时不同受力形式纯拉抗弯,抗剪的模型试验均证实,当所测裂缝宽度在左右时,钢筋应力就达到屈服点,所以裂缝过宽的钢筋混凝土结构,包括坝后背管结构,其钢筋应力水平是很高的,是很可能进入屈服状况的。
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