建筑與土木工程研究生畢業(yè)答辯演示課件

1、鋼管混凝土短柱與中長柱的界限長細比研究姓名：張樂均專業(yè)：建筑與土木工程導(dǎo)師：李斌協(xié)助導(dǎo)師：高春彥目錄CONTENTS緒論Introduction鋼管混凝土研究現(xiàn)狀課題的提出主要研究內(nèi)容鋼管混凝土研究現(xiàn)狀查閱我國各類鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，對于如何界定鋼管混凝土柱屬于短柱還是中長柱，沒有統(tǒng)一的劃分標(biāo)準(zhǔn)，這在實際中可能造成設(shè)計人員的困惑。鋼管混凝土研究現(xiàn)狀課題的提出主要研究內(nèi)容課題的提出通過上述對相關(guān)領(lǐng)域的研究成果綜述表明，盡管各國學(xué)者在鋼

2、管混凝土柱（結(jié)構(gòu)）受力性能研究方面做了大批的試驗研究和理論分析，但迄今為止對如何界定鋼管混凝土為短柱或中長柱的研究分析卻不多見。根據(jù)過往試驗資料，在軸向荷載作用下，構(gòu)件的破壞模式包括材料破壞和彈塑性失穩(wěn)破壞兩種情況。短柱發(fā)生材料破壞，中長柱發(fā)生彈塑性失穩(wěn)破壞。而在實際應(yīng)用中，大多數(shù)柱構(gòu)件的破壞發(fā)生的是介于材料破壞和彈塑失穩(wěn)破壞的過渡現(xiàn)象，其長細比處于短柱和中長柱之間。123試驗有限元分析進行了10組共20根圓鋼管混凝土柱的試驗研究。通過

3、長細比和徑厚比變化對軸壓短柱和中長柱的宏觀試驗現(xiàn)象、荷載位移、荷載應(yīng)變、荷載泊松比等進行分析，研究長細比和徑厚比對試件軸壓力學(xué)性能的影響規(guī)律。用有限元軟件ABAQUS對20根試件進行仿真計算，通過計算結(jié)果與試驗結(jié)果的對比，驗證所建立的ABAQUS三維精細模型的有效性。在此基礎(chǔ)上，擴大參數(shù)進行有限元分析，進一步研究長細比對試件承載力和應(yīng)變狀況的影響規(guī)律，從有限元的角度確定短柱和中長柱的界限長細比范圍。鋼管混凝土研究現(xiàn)狀課題的提出主要研究內(nèi)

4、容主要研究內(nèi)容試驗研究Experimentalstudy1、避免端部缺陷2、端板需幾何對中3、試件自然養(yǎng)護1、粘貼縱、橫向應(yīng)變片2、設(shè)置縱、橫向位移計“”試驗分析STCCA71的鋼管在1、2、3處發(fā)生了鼓曲，并且在鋼管鼓曲處的核心混凝土發(fā)生破碎。STCCB42的鋼管在1處核心混凝土出現(xiàn)了一條明顯的主斜裂縫，形成了一個剪切破壞面。破壞模式荷載變形分析荷載應(yīng)變分析荷載橫向變形系數(shù)長細比、徑厚比影響分析破壞模式STCCD71在1處混凝土有明顯

5、的凸曲，2、3處混凝土部分被壓碎。STCCE71的鋼管表面未出現(xiàn)凸曲現(xiàn)象，而核心混凝土在1處有輕微的凸曲；2、3處混凝土有部分掉落。（1）第一類：曲線具有峰值荷載點，但沒有明顯的下降段，極限承載力后曲線基本趨于平緩；第二類：曲線無明顯的峰值荷載點，且具有強化段；破壞模式荷載變形分析荷載應(yīng)變分析荷載橫向變形系數(shù)長細比、徑厚比影響分析荷載變形分析徑厚比54.75徑厚比31.3破壞模式荷載變形分析荷載應(yīng)變分析荷載橫向變形系數(shù)長細比、徑厚比影響

6、分析荷載應(yīng)變分析STCCA41STCCD41STCCE41破壞模式荷載變形分析荷載應(yīng)變分析荷載橫向變形系數(shù)長細比、徑厚比影響分析荷載橫向變形系數(shù)不同長細比試件荷載比長細比關(guān)系長細比影響縱向應(yīng)變分析環(huán)向應(yīng)變分析長細比、徑厚比影響分析徑厚比54.75徑厚比31.3徑厚比54.75徑厚比31.3長細比12長細比24長細比12長細比24長細比、徑厚比影響分析有限元分析Finiteelementanalysis“”有限元分析有限元模型適應(yīng)性分析S

7、TCCA4STCCC4STCCE4有限元分析結(jié)果與試驗結(jié)果對比STCCA4STCCC4STCCE4有限元拓展長細比12長細比16長細比17長細比20長細比24總結(jié)Summary1、試驗結(jié)果表明在本文研究的參數(shù)范圍內(nèi)，長細比對試件的的力學(xué)性能影響顯著；在長細比相同的條件下，隨著鋼管徑厚比的減小，截面含鋼率的增加，提高了鋼管對核心混凝土的約束作用，從而提高了鋼管混凝土的軸壓承載力，同時延性變好，曲線強化的區(qū)域范圍變大；2、短柱和中長柱以及過