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圆钢管构件在复杂受力状态下的滞回特性研究

发布时间:2018-06-21 16:06

  本文选题:圆钢管 + 压弯构件 ; 参考:《北京交通大学》2017年硕士论文


【摘要】:摘要:随着社会的发展和科技的进步,网壳结构得到了越来越广泛的应用,圆钢管构件因其诸多的优点成为网壳结构中最常用的截面形式。由于人们对其震致破坏机理认识不够深入,圆钢管构件及其构建的复杂钢管结构体系在地震作用时倒塌的事故时有发生。而在地震作用下,单层网壳结构中圆钢管构件所受的轴力及弯矩变化均十分显著,内力规律复杂。因此,对其在轴力和循环侧移共同作用下的滞回性能进行研究十分必要。论文的主要工作如下:(1)利用有限元软件ABAQUS建立了圆钢管压弯构件的数值分析模型。并对多个文献中的试验进行模拟,通过模拟结果与试验结果的比对验证了本文数值分析方法的正确性。(2)借鉴前人的研究成果,设计了三大类变轴力加载方式:轴力与侧向位移同频率同相位加载、轴力与侧向位移同频率不同相位加载、轴力与侧向位移不同频率加载。分别以φ219×4、φ219×6和φ219×10,长细比为30、42的热轧无缝圆钢管为对象,对其不同加载模式下的滞回性能进行参数分析。通过对85道算例的滞回曲线、骨架曲线、延性系数、耗能能力等计算结果进行比较分析,探讨了初始轴压比、轴压比变化幅值、相位差、频率差、长细比、壁厚等参数对构件滞回性能的影响。同时,引入CVGM微细观断裂模型对部分构件的断裂破坏进行预测。(3)深入分析了构件的破坏形态、宏观力学性能和塑性发展情况,将变轴力作用下圆钢管压弯构件的破坏模式分为三类:整体失稳破坏型、塑性局部屈曲型、循环塑性破坏型。
[Abstract]:Absrtact: with the development of society and the progress of science and technology, reticulated shell structure has been more and more widely used, and circular steel tube member has become the most commonly used cross section form of latticed shell structure because of its many advantages. Due to the lack of deep understanding of the failure mechanism caused by the earthquake, the failure of circular steel tube members and the complicated steel pipe structures constructed by circular steel tubes often occurs in the event of earthquake. However, the axial force and bending moment of circular steel tube members in single-layer latticed shell structure vary significantly under earthquake, and the law of internal force is complex. Therefore, it is necessary to study its hysteretic performance under the action of axial force and cyclic lateral displacement. The main work of this paper is as follows: (1) the numerical analysis model of circular steel tube bending member is established by using finite element software Abaqus. The experiments in many literatures are simulated. The correctness of the numerical analysis method is verified by comparing the simulation results with the experimental results. Three kinds of load modes of variable axial force are designed: axial force and lateral displacement loading at the same frequency and phase loading, axial force and lateral displacement loading with different frequency and frequency, and axial force and lateral displacement loading with different frequency. The hysteretic properties of hot rolled seamless circular steel tubes with 蠁 219 脳 4, 蠁 219 脳 6 and 蠁 219 脳 10 and aspect ratio 30 ~ 42 were analyzed under different loading modes, respectively. By comparing and analyzing the results of hysteretic curve, skeleton curve, ductility coefficient, energy dissipation capacity and so on, the initial axial compression ratio, the amplitude of axial compression ratio, the phase difference, the frequency difference and the aspect ratio are discussed. The effect of wall thickness and other parameters on the hysteretic performance of members. At the same time, the CVGM micro-fracture model is introduced to predict the fracture failure of some components. The failure modes of bending and compression members of circular steel tube under variable axial force are divided into three types: global instability failure, plastic local buckling and cyclic plastic failure.
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU392.3

【参考文献】

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本文编号:2049390

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