部分填充钢箱-混凝土偏心受压构件受力性能分析

摘要

钢箱-混凝土组合结构是一种新型组合结构，是在实际工程中发展而来，有着承载力强、耐火性好、抗震性能优越、自重轻、施工十分便捷等优点，因此被大量运用于在大跨度桥梁、城市立交桥以及高层建筑等实际工程中，并且因此取得了很好的社会和经济效益。部分填充钢箱-混凝土组合构件主要是在钢箱中填充一部分混凝土，另一部分则为空钢箱，其特点是组合截面灵活多变，并且能大量减轻结构的自重。本文所研究的部分填充钢箱-混凝土组合构件主要针对拱桥的主拱圈受力特点所提出，其组合形式多样化，能够根据拱桥不同区段受力特点来进行设计，同时还考虑到了拱桥主拱圈在施工过程中的快捷性和安全性。
　　本文的研究采用理论分析与试验研究相结合的方法，对不同参数下部分填充钢箱-混凝土偏心受压构件的受力性能进行了研究，主要研究内容有以下几方面：
　　（1）通过使用ABAQUS有限元软件对部分填充钢箱-混凝土构件柱进行模拟分析，这里主要的参数有混凝土填充率及长细比，在偏心率一定的情况下，分别改变构件柱的填充率及长细比，得出不同填充率下及不同长细比下构件的极限承载力以及受力全过程，以此得出填充率及长细比对构件承载力的影响规律。
　　（2）基于理论分析的结果及参数，选取较有代表性的参数来进行试验研究，通过分析试验现象与试验结果，并用试验结果与第二章中使用ABAQUS建立模型所得结果进行比较分析，以此来验证有限元模型中所使用的本构关系、接触设置、网格划分精度等条件下构件的模拟仿真度，确定该理论分析的正确性。
　　（3）根据理论分析及试验研究所得到的结果，并结合其他人员的部分研究成果，通过算例数据回归分析，得出部分填充钢箱-混凝土偏心受压构件的承载力简化计算公式。并用该公式计算不同参数算例，所得结果与试验结果及理论分析结果进行对比分析，以验证该计算方法的有效性及可行性。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 选题背景与研究意义

1.3 钢箱—砼组合结构国内外研究现状

1.4 本文研究的主要内容和方法

第二章 钢箱-混凝土偏压构件有限元分析

2.1 引言

2.2 钢材和混凝土的应力-应变关系模型

2.3 荷载-变形关系的有限元计算分析

2.4 偏压构件的荷载—变形关系分析

2.5 本章小结

第三章 试验研究

3.1 引言

3.2 偏心受压构件试验研究

3.3 本章小结

第四章 偏压构件承载力简化计算

4.1 引言

4.2 偏心受压构件承载力计算公式

4.3 参数分析

4.4 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 主要结论

5.2 展望

参考文献

致谢