現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)鋼套外露式柱腳承載性能數(shù)值分析.pdf

1、現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)是一種以膠合竹材為主要建筑材料，以現(xiàn)代工程力學(xué)、試驗(yàn)學(xué)、工程抗震學(xué)等理淪為基礎(chǔ)的一種新型環(huán)保結(jié)構(gòu)。柱腳是連接上部柱子和下部基礎(chǔ)或承臺(tái)的重要節(jié)點(diǎn)，它承載了結(jié)構(gòu)上部荷載并將軸力、彎矩和剪力傳遞到基礎(chǔ)或承臺(tái)，柱腳不僅是決定底層鋼柱穩(wěn)定承載力的一個(gè)主要因素，同時(shí)也是直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)整體的內(nèi)力分布狀況與變形性能。傳統(tǒng)柱腳所用的鋼筋混凝土材料太過(guò)耗能，且污染嚴(yán)重，所以使用新型環(huán)保材料現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)應(yīng)用在傳統(tǒng)柱腳形式中正是本文的一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。本文主

2、要研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先，本文對(duì)柱腳的類型、特點(diǎn)、研究現(xiàn)狀和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則進(jìn)行了分析介紹。
　　其次，本文采用有限元軟件ANSYS作為柱腳承載力數(shù)值分析的主要工具。簡(jiǎn)述了柱腳模型各構(gòu)件所采用的單元類型和柱腳模型的求解方法，并對(duì)有限元軟件對(duì)其分析的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　然后，本文使用有限元軟件建立了以現(xiàn)代膠合竹為柱子，外部采用鋼套管圍繞，在套管四周設(shè)置加勁肋支承，并在套管底部延伸底板，在底板四個(gè)方向使用四顆錨栓將其固定在混

3、凝土基礎(chǔ)上的外露式柱腳模型，并采用逐步加載的方式分別對(duì)其加載初期、中期和后期進(jìn)行了對(duì)比分析。分析結(jié)果表明:柱腳模型主要為承壓構(gòu)件，而套管作為竹柱傳遞荷載的首要部位，底部容易出現(xiàn)因竹柱發(fā)生壓碎而產(chǎn)生的擠壓變形，而加勁肋的存在就極大的提高了柱腳模型的穩(wěn)定性，總體而言，各個(gè)構(gòu)件的相互作用是柱腳模型發(fā)揮正常作用的必要條件。
　　最后，本文建立了11組柱腳模型，分別分析了加勁肋設(shè)置的方式、套管的高度和厚度變化以及加勁肋厚度的變化等對(duì)柱腳模型

4、的受力性能產(chǎn)生的影響。分析結(jié)果表明:所以設(shè)置加勁肋是必要的，它的存在可在很大程度上提高柱腳節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性;套管高度的減小，會(huì)使套管、加勁肋和底板的受力范圍變大，同時(shí)最大應(yīng)力值處的應(yīng)力值減小幅度較大，所以，套管高度不宜過(guò)小;套管厚度的變化，同樣會(huì)使套管、加勁肋和底板的受力范圍發(fā)生變化，其中套管厚度變小時(shí)，會(huì)對(duì)柱腳的穩(wěn)定性不利，所以套管的厚度應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)，不宜過(guò)小;與套管厚度變化的結(jié)果相似，加勁肋的厚度減小，同樣會(huì)對(duì)柱腳模型的穩(wěn)定性帶來(lái)