四肢鋼管混凝土格構柱試驗及理論分析.pdf

1、鋼管混凝土柱具有承載力高、經(jīng)濟、實用、美觀等優(yōu)點,因而在工業(yè)廠房、高層以及超高層建筑中得到了大量的應用。國內(nèi)外許多學者對鋼管混凝土結構的力學性能和設計方法進行了大量的研究工作,但對無屈服點的鋼管所組成的鋼管混凝土結構(以下簡稱無屈服點鋼管混凝土結構)卻涉及很少。本文通過無屈服點鋼管混凝土軸壓短柱和四肢鋼管混凝土格構柱的試驗研究和理論分析,建立了短柱和四肢格構柱的受壓極限承載力計算公式。主要研究內(nèi)容如下： (1)通過9根無屈服點鋼

2、管混凝土短柱和2根有屈服點鋼管混凝土短柱的軸壓試驗,比較了兩者的破壞形態(tài)及極限承載力、應力-應變曲線、應力-組合材料泊松比曲線。并通過ANSYS軟件建立了無屈服點的鋼管混凝土軸壓短柱的力學模型,分析的結果與模型試驗結果吻合良好。對無屈服點鋼管定義名義屈服強度,應用現(xiàn)有計算公式來計算無屈服點鋼管混凝土軸壓短柱的極限承載力,計算結果與試驗值吻合較好。 (2)通過兩個無屈服點四肢鋼管混凝土格構柱的軸壓試驗和兩個格構柱的偏壓試驗。對試件

3、的破壞形態(tài)及極限承載力、荷載-應變曲線、荷載-組合材料泊松比曲線等進行了試驗觀察與分析。 (3)對四肢鋼管混凝土格構柱的受壓極限承載力進行了理論推導。得出了四肢鋼管混凝土格構柱偏心率折減系數(shù)的計算公式和長格構柱長細比折減系數(shù)的計算公式。并用ANSYS軟件對格構柱進行有限元參數(shù)分析,分析結果與相關試驗結果吻合很好。通過進一步擴大格構柱的參數(shù)范圍,分析格構柱的長度、綴管的面積、肢管的屈服強度和混凝土強度對長細比折減系數(shù)的影響。最后,