带脱空缺陷的不锈钢管混凝土构件在偏拉作用下的力学性能研究

发布时间：2018-02-28 11:46

  本文关键词： 不锈钢管混凝土 缺陷 工作机理 试验研究　出处：《福建农林大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：不锈钢管混凝土结构具有普通钢管混凝土杰出的力学性能和不锈钢的各种优点,因此,在近海建筑工程、跨海大桥、海洋平台,以及对美观和耐久性要求较高的重要的建筑中,这种新型不锈钢管混凝土结构有很好的应用前景。在实际的结构工程当中,由于各方面的因素,钢管混凝土构件往往是存在缺陷的,这些缺陷的存在都会影响钢管混凝土的组合作用,从而影响其力学性能。因此深入研究带脱空缺陷的不锈钢管混凝土构件的力学性能十分重要。本文基于理论分析和试验研究,较深入地研究了带脱空缺陷的不锈钢管混凝土构件在偏拉作用下的力学性能。具体进行了以下几个方面的工作:(1)通过查询国内外相关文献,综述了国内外关于不锈钢、不锈钢管混凝土和带脱空缺陷的钢管混凝土的试验和理论研究的情况,并指出了本文的研究意义和研究内容。(2)进行了 32个不锈钢管混凝土试件的偏拉试验研究,其中包括24个带脱空缺陷的不锈钢管混凝土试件和8个无脱空不锈钢管混凝土试件。试验参数包括脱空率和偏心距。研究以上两个参数对带脱空缺陷的不锈钢管混凝土构件在偏拉性能的影响规律。(3)在确定了偏拉荷载作用下不锈钢材和核心混凝土应力-应变本构关系后,利用非线性有限元软件进行数值模拟,同时利用现有的试验结果验证该有限元模型的可靠性和精度。(4)利用有限元模型,深入研究脱空缺陷对不锈钢管混凝土偏拉构件的工作机理的影响规律。对带有脱空缺陷的不锈钢管混凝土偏拉构件的破坏模态与荷载-变形曲线进行全过程分析。分析不锈钢管和核心混凝土截面应力分布规律与不锈钢管与核心混凝土之间的接触应力等。(5)利用有限元模型,系统分析了脱空率,偏心率,混凝土强度,不锈钢强度和含钢率等重要参数对偏拉构件的轴拉荷载-名义应变曲线的影响规律。
[Abstract]:The concrete filled stainless steel (CFST) structure has outstanding mechanical properties of ordinary CFST and various advantages of stainless steel. Therefore, in offshore construction, sea crossing bridges, offshore platforms, and important buildings with high aesthetic and durability requirements, This new type of concrete filled stainless steel tube structure has a good application prospect. In actual structural engineering, due to various factors, concrete filled steel tube members often have defects. The existence of these defects will affect the combination of concrete-filled steel tube (CFST) and its mechanical properties. Therefore, it is very important to study the mechanical properties of concrete-filled stainless steel tubular members with voids. The mechanical properties of concrete-filled stainless steel tube members with void defects under the action of partial tension are studied in depth. The experimental and theoretical study on concrete filled stainless steel tube and concrete filled steel tube with void defect is carried out, and the research significance and research content of this paper are pointed out. It includes 24 concrete filled stainless steel tube specimens with void defect and 8 concrete filled stainless steel tube specimens without empty defect. The test parameters include void ratio and eccentricity. The effect of these two parameters on stainless steel tube with void defect is studied. After determining the stress-strain constitutive relation of stainless steel and core concrete under partial tensile load, Numerical simulation is carried out by using nonlinear finite element software, and the reliability and accuracy of the finite element model are verified by existing experimental results. The influence of void removal defects on the working mechanism of concrete filled stainless steel tube members is studied in depth. The failure modes and load-deformation curves of concrete filled stainless steel tube members with void defects are analyzed in the whole process. The stress distribution of stainless steel tube and core concrete section and the contact stress between stainless steel tube and core concrete are analyzed. The influence of some important parameters, such as void ratio, eccentricity, concrete strength, stainless steel strength and steel-containing ratio, on the axial load-nominal strain curve of eccentric tensile members are systematically analyzed.
【学位授予单位】：福建农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU398.9

【参考文献】

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本文编号：1547187