不同构造五边形钢管混凝土巨型柱轴压性能计算分析

发布时间：2019-04-13 19:23

【摘要】：基于某超高层建筑五边形钢管混凝土巨型柱,研究了不同截面构造五边形钢管混凝土巨型柱的轴压性能。进行了3个五边形钢管混凝土巨型柱试件的单向重复轴压性能试验,试件分别为设钢筋笼单腔体截面、无钢筋笼四腔体截面和设钢筋笼四腔体截面。得到了轴力-位移骨架曲线,分析了损伤破坏过程、残余变形和弹塑性耗能性能,提出了适用的极限承载力计算方法。用ABAQUS软件进行了有限元模拟,分析了截面构造参数(腔体数、有无钢筋笼)对试件受力性能的影响,计算结果与试验符合较好。研究表明:四腔体截面试件与单腔体截面试件相比,承载力和延性明显提高,残余变形较小,耗能能力较强;四腔体试件中腔体内设钢筋笼的试件与不设钢筋笼的试件相比,承载力、延性、耗能能力进一步提高,残余变形减小。四腔体设钢筋笼的五边形钢管混凝土巨型柱综合抗压性能良好,可用于超高层结构设计。
[Abstract]:Based on a super-high-rise concrete-filled steel tube (CFST) column, the axial compressive behavior of concrete-filled steel tubular columns with different cross-sections is studied. The unidirectional repeated axial compression tests of three concrete filled steel tubular columns are carried out. The specimens are composed of single cavity section, four cavity section without reinforcement and four cavity section with steel cage respectively. The axial force-displacement skeleton curve is obtained, the damage and failure process, residual deformation and elasto-plastic energy dissipation performance are analyzed, and a suitable calculation method of ultimate bearing capacity is put forward. The finite element simulation was carried out with ABAQUS software, and the influence of section structure parameters (the number of cavities and the reinforcement cage) on the mechanical performance of the specimen was analyzed. The calculated results are in good agreement with the test results. The results show that the bearing capacity and ductility of the four-cavity cross-section specimen are significantly higher than that of the single-cavity section specimen, and the residual deformation is smaller and the energy dissipation capacity is stronger. Compared with the test without steel cage, the bearing capacity, ductility and energy dissipation capacity of the steel cage in the four-cavity specimen are further improved, and the residual deformation is reduced. The five-sided concrete-filled steel tube (CFST) columns with four-cavity reinforced cages have good comprehensive compressive properties and can be used in the design of super-high-rise structures.
【作者单位】： 北京工业大学建筑工程学院;大连市建筑设计研究院有限公司;
【基金】：国家自然科学基金项目(51178010);国家自然科学基金创新研究群体项目(51421005)
【分类号】：TU398.9

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2457860