圆钢管混凝土组合异形柱受压性能研究

发布时间：2020-09-28 20:27

　　 T形截面圆钢管混凝土组合异形柱是由四根圆钢管混凝土柱通过缀管连接组合而成~([1])异形柱截面,基于方钢管混凝土异形柱研究之上,提出了圆钢管混凝土组合异形柱,圆钢管混凝土的受压性能比方钢管混凝土优越,具有承载力高且可实现工厂预制后施工现场拼装、耐火性能和结构抗震性能优越,而且还绿色环保经济等诸多优点,在未来的装配式房屋和装配式钢结构建筑领域,其很可能成为一种主流通用的建筑结构类型,符合未来绿色建筑发展的趋势。异形柱的截面形式主要有L形、T形和十字形三种,圆钢管混凝土组合异形柱的受力性能开展的研究工作还比较少,本文主要研究T形截面圆钢管混凝土组合异形柱,关于这一新型异形柱结构形式完成了以下的几方面工作:1)设计完成了长柱在偏心受压荷载作用下的极限破坏,介绍试验步骤和描述记录试验过程,分析了变形特征、变形过程,还包括钢管混凝土柱肢的受力~([2])工作性能,通过试验中的四个试件的各项数据,作出相应的荷载—位移曲线,荷载—应变曲线,并进行了对比分析。结果表明:试件在偏心荷载作用下,钢管混凝土各个柱肢处于轴压或小偏压状态,在不同偏心荷载作用位置的条件下,四个试件的极限破坏状态各不相同,试件的极限破坏承载力极值也各不相同,四个试件的极限破坏状态表现均为整体弯曲失稳破坏,单肢表现为弯曲屈曲破坏~([3])。2)采用有限元分析软件,按照试验试件尺寸建立模型,将有限元模拟结果与实际试验结果进行比较,两者相差不大,均在可接受范围内,验证了有限元模拟分析T型截面圆钢管混凝土组合异形柱压弯试验的可行性~([3]),并在此基础上分析了混凝土强度,钢材强度,不同含钢率,不同荷载偏心率,柱肢间不同缀管连接方式五种参数变量对其偏心作用稳定性承载力的影响程度。3)介绍T形截面圆钢管混凝土偏心受压稳定承载力不同理论的相应计算方法,将组合异形柱结构简化为空间平行组合桁架,确定其换算长细比,分析理论值与实际值的差异程度,以便将来实际工程中推荐采用。
【学位单位】：吉林建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU398.9
【部分图文】：

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吉林建筑大学工学硕士学位论文第 2 章 T 形截面圆钢管混凝土组合异形柱压弯试验2.1 试验试件的设计试验所用的组合异形柱是由四根圆钢管混凝土用缀管连接而成，组成 T 形合柱[68]。如图 2-1 所示。为了解组合柱的压弯力学性能、压弯破坏形式及极载力，对其进行压弯试验。

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所用的组合异形柱是由四根圆钢管混凝土用缀管连接而成，。如图 2-1 所示。为了解组合柱的压弯力学性能、压弯破坏对其进行压弯试验。图 2-1 T 形截面圆钢管混凝土组合异形柱示意图Fig.2-1 T section of round steel tube concrete special-shaped columns

加劲板,尺寸图,盖板,加载

9图 2-3（b）盖板,加载板,加劲板厚度及尺寸图Fig.2-3（b）Size Diagram of Cover Plate, Loading Plate and Stiffening Plate2.2 试验试件的制作本文试验共计 4 个试验试件，在完成试件设计图纸后，由钢结构厂家制作加工，试件尺寸：柱高为 3000 mm，单根主肢圆钢管截面直径为 D=102mm，管壁厚为 4.0mm；圆缀管直径为 D=38mm,管壁厚为 3.5mm，平缀管长度为 100mm,斜缀管长度为 156mm,斜缀管与平缀管之间夹角为 45°。材料选用强度级别：主肢圆钢管和缀钢管均采用 Q235 钢材;焊条采用 E43 系列，主肢管与缀管焊缝的

【参考文献】