建筑與土木工程研究生畢業(yè)答辯演示課件

1、鋼管混凝土短柱與中長(zhǎng)柱的界限長(zhǎng)細(xì)比研究姓名：張樂(lè)均專業(yè)：建筑與土木工程導(dǎo)師：李斌協(xié)助導(dǎo)師：高春彥目錄CONTENTS緒論Introduction鋼管混凝土研究現(xiàn)狀課題的提出主要研究?jī)?nèi)容鋼管混凝土研究現(xiàn)狀查閱我國(guó)各類(lèi)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)于如何界定鋼管混凝土柱屬于短柱還是中長(zhǎng)柱，沒(méi)有統(tǒng)一的劃分標(biāo)準(zhǔn)，這在實(shí)際中可能造成設(shè)計(jì)人員的困惑。鋼管混凝土研究現(xiàn)狀課題的提出主要研究?jī)?nèi)容課題的提出通過(guò)上述對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的研究成果綜述表明，盡管各國(guó)學(xué)者在鋼

2、管混凝土柱（結(jié)構(gòu)）受力性能研究方面做了大批的試驗(yàn)研究和理論分析，但迄今為止對(duì)如何界定鋼管混凝土為短柱或中長(zhǎng)柱的研究分析卻不多見(jiàn)。根據(jù)過(guò)往試驗(yàn)資料，在軸向荷載作用下，構(gòu)件的破壞模式包括材料破壞和彈塑性失穩(wěn)破壞兩種情況。短柱發(fā)生材料破壞，中長(zhǎng)柱發(fā)生彈塑性失穩(wěn)破壞。而在實(shí)際應(yīng)用中，大多數(shù)柱構(gòu)件的破壞發(fā)生的是介于材料破壞和彈塑失穩(wěn)破壞的過(guò)渡現(xiàn)象，其長(zhǎng)細(xì)比處于短柱和中長(zhǎng)柱之間。123試驗(yàn)有限元分析進(jìn)行了10組共20根圓鋼管混凝土柱的試驗(yàn)研究。通過(guò)

3、長(zhǎng)細(xì)比和徑厚比變化對(duì)軸壓短柱和中長(zhǎng)柱的宏觀試驗(yàn)現(xiàn)象、荷載位移、荷載應(yīng)變、荷載泊松比等進(jìn)行分析，研究長(zhǎng)細(xì)比和徑厚比對(duì)試件軸壓力學(xué)性能的影響規(guī)律。用有限元軟件ABAQUS對(duì)20根試件進(jìn)行仿真計(jì)算，通過(guò)計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，驗(yàn)證所建立的ABAQUS三維精細(xì)模型的有效性。在此基礎(chǔ)上，擴(kuò)大參數(shù)進(jìn)行有限元分析，進(jìn)一步研究長(zhǎng)細(xì)比對(duì)試件承載力和應(yīng)變狀況的影響規(guī)律，從有限元的角度確定短柱和中長(zhǎng)柱的界限長(zhǎng)細(xì)比范圍。鋼管混凝土研究現(xiàn)狀課題的提出主要研究?jī)?nèi)

4、容主要研究?jī)?nèi)容試驗(yàn)研究Experimentalstudy1、避免端部缺陷2、端板需幾何對(duì)中3、試件自然養(yǎng)護(hù)1、粘貼縱、橫向應(yīng)變片2、設(shè)置縱、橫向位移計(jì)“”試驗(yàn)分析STCCA71的鋼管在1、2、3處發(fā)生了鼓曲，并且在鋼管鼓曲處的核心混凝土發(fā)生破碎。STCCB42的鋼管在1處核心混凝土出現(xiàn)了一條明顯的主斜裂縫，形成了一個(gè)剪切破壞面。破壞模式荷載變形分析荷載應(yīng)變分析荷載橫向變形系數(shù)長(zhǎng)細(xì)比、徑厚比影響分析破壞模式STCCD71在1處混凝土有明顯

5、的凸曲，2、3處混凝土部分被壓碎。STCCE71的鋼管表面未出現(xiàn)凸曲現(xiàn)象，而核心混凝土在1處有輕微的凸曲；2、3處混凝土有部分掉落。（1）第一類(lèi)：曲線具有峰值荷載點(diǎn)，但沒(méi)有明顯的下降段，極限承載力后曲線基本趨于平緩；第二類(lèi)：曲線無(wú)明顯的峰值荷載點(diǎn)，且具有強(qiáng)化段；破壞模式荷載變形分析荷載應(yīng)變分析荷載橫向變形系數(shù)長(zhǎng)細(xì)比、徑厚比影響分析荷載變形分析徑厚比54.75徑厚比31.3破壞模式荷載變形分析荷載應(yīng)變分析荷載橫向變形系數(shù)長(zhǎng)細(xì)比、徑厚比影響

6、分析荷載應(yīng)變分析STCCA41STCCD41STCCE41破壞模式荷載變形分析荷載應(yīng)變分析荷載橫向變形系數(shù)長(zhǎng)細(xì)比、徑厚比影響分析荷載橫向變形系數(shù)不同長(zhǎng)細(xì)比試件荷載比長(zhǎng)細(xì)比關(guān)系長(zhǎng)細(xì)比影響縱向應(yīng)變分析環(huán)向應(yīng)變分析長(zhǎng)細(xì)比、徑厚比影響分析徑厚比54.75徑厚比31.3徑厚比54.75徑厚比31.3長(zhǎng)細(xì)比12長(zhǎng)細(xì)比24長(zhǎng)細(xì)比12長(zhǎng)細(xì)比24長(zhǎng)細(xì)比、徑厚比影響分析有限元分析Finiteelementanalysis“”有限元分析有限元模型適應(yīng)性分析S

7、TCCA4STCCC4STCCE4有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比STCCA4STCCC4STCCE4有限元拓展長(zhǎng)細(xì)比12長(zhǎng)細(xì)比16長(zhǎng)細(xì)比17長(zhǎng)細(xì)比20長(zhǎng)細(xì)比24總結(jié)Summary1、試驗(yàn)結(jié)果表明在本文研究的參數(shù)范圍內(nèi)，長(zhǎng)細(xì)比對(duì)試件的的力學(xué)性能影響顯著；在長(zhǎng)細(xì)比相同的條件下，隨著鋼管徑厚比的減小，截面含鋼率的增加，提高了鋼管對(duì)核心混凝土的約束作用，從而提高了鋼管混凝土的軸壓承載力，同時(shí)延性變好，曲線強(qiáng)化的區(qū)域范圍變大；2、短柱和中長(zhǎng)柱以及過(guò)