圓中空夾層鋼管混凝土柱在壓彎扭復(fù)合受力下的研究.pdf

1、中空夾層鋼管混凝土是在兩個(gè)同心放置的鋼管之間灌注混凝土而形成的構(gòu)件,具有承載力高、塑性和韌性好、施工方便、耐火性能好、抗彎剛度大、自重輕等特點(diǎn)。由于內(nèi)、外鋼管可采用圓、方、矩形或其他截面形狀鋼管的兩兩組合,因此中空夾層鋼管混凝土的截面形式具有多種形式。本文主要研究?jī)?nèi)外鋼管都采用圓形截面的組合形式,稱之為圓中空夾層鋼管混凝土。
　　研究中空夾層鋼管混凝土柱的壓扭、壓彎扭性能是進(jìn)行壓彎剪扭復(fù)雜受力狀態(tài)下力學(xué)性能研究的基礎(chǔ)。本文將從理論

2、和試驗(yàn)兩個(gè)方面較深入地研究圓中空夾層鋼管混凝土壓扭、壓彎扭構(gòu)件的力學(xué)性能,并在參數(shù)分析的基礎(chǔ)上提出了圓中空夾層鋼管混凝土壓扭、壓彎扭構(gòu)件承載力相關(guān)曲線計(jì)算公式,具體進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作:
　　1.對(duì)目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果進(jìn)行了解,并確定了本文圓中空夾層鋼管混凝土柱在壓扭、壓彎扭受力狀態(tài)下力學(xué)性能的理論分析方法和試驗(yàn)方案。
　　2.以軸壓比和長(zhǎng)細(xì)比為主要變化參數(shù),進(jìn)行了7個(gè)圓中空夾層鋼管混凝土、2個(gè)圓實(shí)心鋼管混凝土壓扭構(gòu)件

3、試驗(yàn)研究,以及6個(gè)圓中空夾層鋼管混凝土壓彎扭試驗(yàn),并分析了試驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)果。
　　3.利用有限元軟件ABAQUS對(duì)鋼管混凝土壓扭、壓彎扭構(gòu)件的扭矩-轉(zhuǎn)角曲線進(jìn)行了計(jì)算,并把有限元計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,通過現(xiàn)有的試驗(yàn)結(jié)果證明有限元計(jì)算方法和計(jì)算結(jié)果是正確的,在此基礎(chǔ)上,再對(duì)壓扭、壓彎扭受力狀態(tài)下圓中空夾層鋼管混凝土的扭矩-轉(zhuǎn)角全過程進(jìn)行了分析,從構(gòu)件的破壞形態(tài)、受力全過程中的鋼管和夾層混凝土的工作狀態(tài)、鋼管與夾層混凝土之間的相互

4、作用等方面較為深入地揭示了圓中空夾層鋼管混凝土壓扭、壓彎扭構(gòu)件的工作機(jī)理。
　　4.壓扭構(gòu)件從名義含鋼率、內(nèi)外鋼管屈服強(qiáng)度、混凝土強(qiáng)度、空心率、長(zhǎng)細(xì)比等主要參數(shù)對(duì)圓中空夾層鋼管混凝土扭矩-轉(zhuǎn)角曲線的影響規(guī)律進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上,提出圓中空夾層鋼管混凝土壓扭構(gòu)件N/Nu-T/Tu相關(guān)曲線計(jì)算公式,為工程設(shè)計(jì)提供參考。
　　5.采用有限元計(jì)算方法對(duì)鋼管混凝土壓彎扭構(gòu)件的扭矩-轉(zhuǎn)角曲線進(jìn)行計(jì)算,在此基礎(chǔ)上,通過對(duì)大量圓中空夾層壓彎