弯-剪-扭耦合荷载作用下钢管混凝土短柱受力性能研究
本文选题:钢管混凝土短柱 切入点:弯-剪-扭作用 出处:《建筑结构学报》2017年11期 论文类型:期刊论文
【摘要】:为研究钢管混凝土短柱在剪切和扭转复合作用下的受力性能,开展了10个钢管混凝土短柱试件在纯扭、弯-剪和弯-剪-扭荷载作用下的拟静力往复加载及单调加载试验,得到了钢管混凝土短柱的荷载-变形曲线和钢管应变分布规律。试验结果表明:钢管混凝土短柱具有良好的承载能力和塑性性能;在纯扭作用下,圆形钢管混凝土短柱在往复扭转荷载作用下钢管发生低周疲劳破坏;方形钢管混凝土短柱在单调及往复扭转荷载作用下钢管面外发生斜向局部屈曲;纯扭往复荷载作用下的钢管混凝土柱的荷载-变形骨架曲线与单调加载下基本一致;在弯-剪及弯-剪-扭复合荷载作用下,在进入塑性工作阶段前截面的轴向变形基本满足"平截面假定";在弯-剪-扭耦合荷载作用下,短柱的破坏模式取决于弯扭比,在弯扭比较大(为1.90)时,其类似于弯剪破坏,在弯扭比较小(为0.96)时,其类似于扭转破坏。在有限元模拟及大量参数分析的基础上,得到了钢管混凝土短柱的弯-剪-扭承载力相关方程,承载力计算结果与有限元分析结果吻合较好。
[Abstract]:In order to study the behavior of concrete filled steel tubular short columns subjected to shear and torsion, quasi-static reciprocating and monotonic loading tests of 10 concrete filled steel tubular short columns under pure torsion, bending shear and bending shear torsion loads were carried out. The load-deformation curve and strain distribution of concrete-filled steel tubular columns are obtained. The experimental results show that the concrete filled steel tubular short columns have good bearing capacity and plastic properties. The circular concrete-filled steel tubular short columns have low cycle fatigue failure under reciprocating torsional load, and the square concrete filled steel tubular short columns are subjected to oblique local buckling under monotonic and reciprocating torsional loads. The load-deformation skeleton curves of concrete-filled steel tubular columns under pure torsional reciprocating loads are basically the same as those under monotonic loading. The axial deformation of the section before entering the plastic working stage basically meets the "plane section assumption", and the failure mode of the short column depends on the ratio of bending to torsion under the action of coupled bending, shear and torsional loads, and when the ratio of bending and torsion is large (1.90), it is similar to the bending and shear failure. When the ratio of bending and torsion is small (0.96), it is similar to torsional failure. On the basis of finite element simulation and a lot of parameter analysis, the equation of bending shear torsional bearing capacity of concrete filled steel tubular short columns is obtained. The calculated results of bearing capacity are in good agreement with the results of finite element analysis.
【作者单位】: 重庆大学土木工程学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(51508052)
【分类号】:TU398.9
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,本文编号:1565284
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