四肢鋼管混凝土格構(gòu)柱試驗(yàn)及理論分析.pdf

1、鋼管混凝土柱具有承載力高、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、美觀等優(yōu)點(diǎn),因而在工業(yè)廠房、高層以及超高層建筑中得到了大量的應(yīng)用。國內(nèi)外許多學(xué)者對鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了大量的研究工作,但對無屈服點(diǎn)的鋼管所組成的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)(以下簡稱無屈服點(diǎn)鋼管混凝土結(jié)構(gòu))卻涉及很少。本文通過無屈服點(diǎn)鋼管混凝土軸壓短柱和四肢鋼管混凝土格構(gòu)柱的試驗(yàn)研究和理論分析,建立了短柱和四肢格構(gòu)柱的受壓極限承載力計(jì)算公式。主要研究內(nèi)容如下： (1)通過9根無屈服點(diǎn)鋼

2、管混凝土短柱和2根有屈服點(diǎn)鋼管混凝土短柱的軸壓試驗(yàn),比較了兩者的破壞形態(tài)及極限承載力、應(yīng)力-應(yīng)變曲線、應(yīng)力-組合材料泊松比曲線。并通過ANSYS軟件建立了無屈服點(diǎn)的鋼管混凝土軸壓短柱的力學(xué)模型,分析的結(jié)果與模型試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。對無屈服點(diǎn)鋼管定義名義屈服強(qiáng)度,應(yīng)用現(xiàn)有計(jì)算公式來計(jì)算無屈服點(diǎn)鋼管混凝土軸壓短柱的極限承載力,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)值吻合較好。 (2)通過兩個(gè)無屈服點(diǎn)四肢鋼管混凝土格構(gòu)柱的軸壓試驗(yàn)和兩個(gè)格構(gòu)柱的偏壓試驗(yàn)。對試件

3、的破壞形態(tài)及極限承載力、荷載-應(yīng)變曲線、荷載-組合材料泊松比曲線等進(jìn)行了試驗(yàn)觀察與分析。 (3)對四肢鋼管混凝土格構(gòu)柱的受壓極限承載力進(jìn)行了理論推導(dǎo)。得出了四肢鋼管混凝土格構(gòu)柱偏心率折減系數(shù)的計(jì)算公式和長格構(gòu)柱長細(xì)比折減系數(shù)的計(jì)算公式。并用ANSYS軟件對格構(gòu)柱進(jìn)行有限元參數(shù)分析,分析結(jié)果與相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果吻合很好。通過進(jìn)一步擴(kuò)大格構(gòu)柱的參數(shù)范圍,分析格構(gòu)柱的長度、綴管的面積、肢管的屈服強(qiáng)度和混凝土強(qiáng)度對長細(xì)比折減系數(shù)的影響。最后,