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外方内圆复合不锈钢管混凝土柱滞回性能试验研究

发布时间:2018-09-01 14:45
【摘要】:外方内圆复合钢管混凝土柱将方钢管和圆钢管组合在一起,充分利用了方钢管节点连接方便和圆钢管约束效应好的优点。在外方内圆复合钢管混凝土中,将外部普通钢管换为不锈钢管,可以有效减少锈蚀且外表美观。目前,尚缺乏对外方内圆复合不锈钢管混凝土柱(以下称复合不锈钢管混凝土柱)的滞回性能试验研究。本文通过拟静力试验并结合有限元软件ABAQUS,研究该类柱的滞回性能,为其在工程中的应用提供依据。论文主要工作和相关成果如下:(1)完成了6个试件的拟静力试验,其中5个复合不锈钢管混凝土柱和1个不锈方钢管混凝土柱。主要考察参数为方钢管宽厚比(125和62.5)、圆钢管径厚比(26.7~55)、圆钢管与方钢管的径宽比(0.45~0.66)以及和不锈方钢管柱的对比。研究复合不锈钢管混凝土柱的破坏形态、承载能力、变形能力、刚度退化和耗能能力等滞回性能。结果表明各试件的滞回曲线饱满,未出现明显捏拢现象,表现出良好的滞回性能,复合不锈钢管混凝土柱的滞回性能优于不锈方钢管混凝土柱。(2)基于有限元软件ABAQUS对外方内圆复合不锈钢管混凝土柱的荷载-位移全过程进行计算和工作机理分析。将计算结果与其他学者的试验以及本文中6个试件的试验结果对比,破坏形态、荷载-位移滞回关系曲线总体吻合较好,验证了所建立有限元模型的可靠性。进行了相关参数影响分析,包括轴压比,方钢管壁厚(宽厚比),方钢管和圆钢管强度。利用所建立的有限元模型进一步揭示了其受力全过程和工作机理。
[Abstract]:The concrete-filled steel tube (CFST) columns are combined with square steel tube and circular steel tube to make full use of the advantages of convenient connection of square steel tube joint and good constraint effect of circular steel tube. In the outer inner circular composite steel tube concrete, the external ordinary steel pipe can be changed into stainless steel tube, which can effectively reduce corrosion and the appearance is beautiful. At present, there is no experimental study on the hysteretic behavior of external inner circular composite stainless steel tube concrete filled column (hereinafter referred to as composite stainless steel tube concrete column). In this paper, the hysteretic behavior of this kind of column is studied by quasi-static test and finite element software ABAQUS, which provides the basis for its application in engineering. The main work and related results are as follows: (1) the pseudostatic tests of 6 specimens have been completed, including 5 composite stainless steel tubular concrete columns and 1 stainless steel square concrete-filled steel tube column. The main parameters are the ratio of width to thickness of square steel tube (125 and 62.5), diameter to thickness ratio of round steel pipe (26.755), diameter to width ratio of round steel tube to square steel pipe (0.45 ~ 0.66) and comparison with stainless square steel pipe string. The hysteretic properties of composite stainless steel tube concrete filled columns such as failure mode, bearing capacity, deformation capacity, stiffness degradation and energy dissipation capacity are studied. The results show that the hysteretic curves of the specimens are full, no obvious pinch phenomenon appears, and the hysteretic properties of the specimens show good hysteretic performance. The hysteretic behavior of composite stainless steel tube concrete filled column is better than that of stainless steel tube concrete filled steel tube column. (2) based on the finite element software ABAQUS, the load-displacement whole process of external inner circle composite stainless steel tube concrete filled column is calculated and its working mechanism is analyzed. The calculated results are compared with the experimental results of other scholars and six specimens in this paper. The failure patterns and load-displacement hysteretic curves are in good agreement with each other, which verifies the reliability of the established finite element model. The influence of relevant parameters was analyzed, including axial compression ratio, wall thickness of square steel tube (width to thickness ratio), strength of square steel pipe and circular steel tube. The finite element model is used to further reveal the whole process and working mechanism of the model.
【学位授予单位】:华侨大学
【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:2217522

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