新型钢管混凝土双肢柱单腹板肩梁受力性能分析

摘要

钢管混凝土结构近年来在我国得到广泛的应用，在宝钢三期的1580热轧，1420/1550冷轧及二炼钢连铸等工程中，大量采用双肢钢管混凝土柱作为厂房柱，初步统计该类型的柱子约为1000多根。但在多年的使用中出现了较多问题，主要有柱与吊车梁支座连接螺栓剪断，支座垫板移位，甚至脱落。出现这些问题的主要原因是吊车梁错动、沉降剪断支座螺栓，而支座垫板未采用穿孔式，在振动作用下出现移位甚至脱落现象。由于当时所采用的肩梁形式难以进行修复和加固，在宝钢十五规划项目中，对肩梁形式进行了改进，改进后的新型肩梁的受力性能如何，原有的设计方法是否合理可行，这些方面目前还缺乏研究，因此本文针对新型肩梁的受力性能分析，有较大的工程意义。
　　 本文利用大型有限元软件ANSYS建立了考虑材料非线性的钢管混凝土柱肩梁有限元模型，并与已有试验资料进行了对比分析，验证了有限元模型的正确性和有效性。然后根据宝钢的实际工程情况，设计了用于中柱和边柱的新型肩梁典型试件。通过对典型试件的数值模拟，分析了单调加载下肩梁的承载能力、应力分布规律和破坏模式。在此基础上，对影响肩梁受力性能的主要参数(肩梁的高跨比、上柱与肩梁截面高度比和肩梁腹板高厚比)进行了参数分析，研究这三个参数对新型肩梁受力性能和破坏模式的影响规律。
　　 论文的最后，对新型钢管混凝土双肢柱单腹板肩梁的设计方法进行了探讨，结果表明:传统设计方法在承载力计算方面有着较大的富裕度，可供工程设计参考。

目录

1绪论

2有限单元法理论、材料的本构关系和ANSYS程序

3有限元模型及验证

4新型肩梁的有限元参数分析和设计方法研究

5结论和建议

参考文献

致谢

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