圆钢管约束型钢高强混凝土短柱受压力学性能研究

发布时间：2020-05-27 18:37

【摘要】：随着工程领域对于较高承载力和较小截面尺寸承重结构的需求不断增强,钢-混凝土组合结构逐渐得到工程师们的青睐。本文以圆钢管约束型钢高强混凝土短柱作为研究对象,分别对其进行了受压力学性能的试验和有限元研究,其中试验部分包括12根轴压短柱和3根偏压短柱。根据有限元分析,提出了圆钢管约束型钢高强混凝土短柱的轴压和偏压承载力公式,具体研究内容如下:(1)以钢管强度、径厚比、混凝土强度、配钢率及配钢形式为控制参数,对12根圆钢管约束型钢高强及超高强混凝土短柱进行了轴压试验研究。根据试验结果,得到荷载-纵向位移曲线,荷载-应变相关曲线等,研究了轴压短柱的破坏模式和受力机理。重点分析了各参数变量对于轴压短柱承载力和延性的影响。(2)以径厚比为控制参数,对3根圆钢管约束型钢高强混凝土短柱进行了偏压试验研究。对偏压短柱的荷载-挠度曲线,钢管荷载-应变曲线进行全过程分析。研究了偏压短柱的破坏模式和受力机理,对偏压试件的承载力和延性进行了系统分析,并与相应的轴压试件进行对比。(3)利用有限元软件ABAQUS对圆钢管约束型钢高强混凝土短柱受压试件建立有限元模型,在有限元结果与试验结果良好拟合的基础上,对受压短柱进行了全过程应力分析。采用有限元模型,以钢管强度、混凝土强度、径厚比、配钢率及配钢形式为参数变量,研究了各参数变量对于轴压短柱承载力的影响,依据研究结果,提出圆钢管约束型钢高强混凝土短柱的轴压承载力计算公式,并与其他学者的公式及试验结果进行对比,对比结果表明本文公式具有较高的准确性和稳定性。(4)以偏心率、混凝土强度、钢管强度、径厚比等为控制变量,利用有限元模型对圆钢管约束型钢高强混凝土偏压短柱的承载力进行研究。根据研究结果,并结合对型钢混凝土柱承载力计算公式的修正,提出了圆钢管约束型钢高强混凝土偏压短柱的承载力计算方法,得到N-M相关曲线,与有限元结果及试验结果拟合良好,计算结果具有一定的安全保证系数。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU398.9

【参考文献】

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本文编号：2683970