方鋼管混凝土橫向局壓性能研究.pdf

1、鋼管混凝土能夠有效地發(fā)揮鋼材和混凝土兩種材料各自的優(yōu)點，同時克服了鋼管容易發(fā)生局部屈曲和混凝土脆性破壞的缺點，具有承載力高、塑性和韌性好、制作和施工方便、耐火性能較好、經濟效果好等優(yōu)點。工程中常用的鋼管混凝土有圓形和矩形兩種，方形是矩形的特殊規(guī)格。盡管方鋼管對其核心混凝土的約束效果不如圓鋼管顯著，但由于方鋼管混凝土具有慣性矩大、梁柱節(jié)點構造處理簡單等優(yōu)點，其在高層和超高層建筑、橋梁結構、工業(yè)廠房和空間結構中得到了日益廣泛的應用。實際工程

2、結構中，鋼管混凝土可能處于橫向局壓狀態(tài)，如鋼管混凝土桁架或鋼管混凝土格構式構件的主桿和腹桿相交處等。鋼管混凝土的橫向局壓性能直接決定桁架或格構式構件的力學性能，甚至影響整體結構的安全性。
　　本文采用試驗研究和理論模擬相結合的方法，對方鋼管混凝土橫向局壓力學性能及工作機理進行了深入研究，主要完成了如下工作:
　　(1)綜述了以往完成的與本課題相關的研究，包括弦桿為鋼管混凝土管節(jié)點的性能、弦桿為鋼管混凝土管結構的性能和鋼管混凝

3、土的局壓性能。
　　(2)進行了12個鋼管混凝土試件、4個空鋼管試件和4個素混凝土試件的橫向局壓試驗，考察了直（斜）壓桿與試件截面外邊長比、鋼管壁厚度和壓桿截面形式（空心/實心）對橫向局壓荷載作用下試件力學性能和破壞機理的影響，同時比較了鋼管混凝土與空鋼管和素混凝土橫向局壓性能的差異。
　　(3)在確定鋼材和核心混凝土本構模型的基礎上，利用有限元軟件ABAQUS建立了方鋼管混凝土橫向局壓力學性能的理論分析模型，模擬得到的試件