十字形截面方鋼管混凝土組合異形柱承載力研究.pdf

1、近年來，對于方鋼管混凝土的研究已經(jīng)取得了一定的進展，在大量理論研究與工程實踐的基礎上，各地已出臺了相應的規(guī)程供設計人員參考。但是對于由方鋼管混凝土組成的異形柱，國內(nèi)外的研究資料卻很少。本文提出一種新型異形柱形式——方鋼管混凝土組合異形柱，并對其主要截面形式——十字形截面方鋼管混凝土組合異形柱，從理論、有限元分析和試驗三個方面進行了力學性能的研究。 針對方鋼管混凝土柱計算的疊加理論進行了分析，依據(jù)理論分析和鋼管混凝土超聲波檢測的試

2、驗數(shù)據(jù)，提出了采用疊加理論計算方鋼管混凝土柱的應用論據(jù)。在分析現(xiàn)有疊加理論計算方法的基礎上，提出了新的方鋼管混凝土柱計算理論，并推導了計算公式；同時在變形協(xié)調條件下，推導了其軸壓力分配系數(shù)計算公式；在此理論基礎上，確定了十字形截面方鋼管混凝土組合異形柱換算長細比的計算公式和鋼管穩(wěn)定性提高系數(shù)。 采用有限元分析程序ANSYS，對十字形截面方鋼管混凝土組合異形柱長柱和短柱模型進行了數(shù)值模擬分析，通過將有限元分析結果與理論結果對比，初

3、步驗證采用疊加理論計算十字形截面方鋼管混凝土組合異形柱是可行的。 在理論計算的基礎上，設計了十字形截面方鋼管混凝土組合異形柱試件兩個，即長柱試件和短柱試件各一個，對試件進行單調靜力加載軸壓試驗，試驗前對試件進行了材性試驗和超聲波檢測試驗。通過單調靜力加載軸壓試驗研究了試件的力學性能，并分析了試件在軸壓力下的屈曲形式。試驗結束后，對理論計算結果和試驗結果進行了比較，發(fā)現(xiàn)二者吻合較好，進一步驗證了采用疊加理論計算十字形截面方鋼管混凝