圆钢管混凝土中长柱轴压性能研究

摘要

为研究圆钢管混凝土在轴压作用下的力学性能，分析长细比和含钢率对此类构件力学性能的影响及明确中长柱和长柱之间的长细比界限，本文以长细比和含钢率为变化参数，结合试验研究和有限元分析结果，进行了圆钢管混凝土中长柱的轴压性能的研究。
　　试验研究中，通过对14根轴心受压试件的破坏模式、荷载-应变曲线、侧向挠度曲线以及试件中部截面荷载-泊松比曲线的分析，探析了钢管混凝土轴压中长柱的受力特征和材料发挥程度。试验结果表明：柔细构件的长细比对试件的静力学性能有影响但不显著，表现为承载力随长细比的增大而降低，钢管与混凝土的相互作用随长细比增大逐渐减弱，在长细比达到76~80时，相互作用消失。含钢率对试件的轴压性能的影响表现在对承载力的正相关，即含钢率越大，承载能力越高。试验拟定参数长细比和含钢率对钢管混凝土轴压中长柱的破坏模式无影响。
　　在试验所得数据确定的材料属性的基础上，建立了有限元模型，使用ABAQUS进行非线性模型分析，计算结果与试验结果基本相符，为拓展分析确立了基础。扩大长细比范围及含钢率的影响，分析结果表明：在中长柱及长柱范围内，构件的承载力随长细比的增大呈非线性下降趋势；含钢率增大对构件承载力的影响在不同长细比条件下均呈增大趋势。分析构件模型的危险截面应力情况，得到圆钢管混凝土轴压中长柱与长柱的界限长细比120。

目录

声明

1绪论

1.1 研究背景

1.2 研究现状

1.2 本文的研究意义及内容

2圆钢管混凝土中长柱试验研究

2.1 试验方案

2.2 材料力学性能

2.3 试验现象及破坏特征

2.4 中长柱稳定承载力计算公式

2.5 承载力计算公式的验证与对比

2.6 本章小结

3试验结果及数据分析

3.1 引言

3.2 侧向挠曲变形曲线

3.2 荷载-跨中挠度曲线

3.3 荷载-应变曲线

3.4 荷载-泊松比曲线

3.5 长细比影响

3.6 含钢率影响

3.7 本章小结

4钢管混凝土轴压中长柱的有限元分析

4.1 引言

4.2 材料本构模型

4.3 有限元模型

4.4 基于ABAQUS有限元模拟分析结果与试验结果对比

4.5 有限元拓展分析

4.6 本章小结

结论

参考文献

在学研究成果

致谢