帶缺陷方鋼管混凝土框架柱的工作性能分析.pdf

1、鋼管混凝土由于其優(yōu)越的工作性能目前已經得到廣泛的工程應用。國內外對鋼管混凝土的研究主要是基于核芯混凝土質量良好的狀態(tài)下進行的，部分學者研究了帶有脫空現(xiàn)象的鋼管混凝土構件的工作性能。本文以實際的工程為背景，分析了核芯混凝土在澆筑過程中最可能產生的較大的質量缺陷(澆筑時鋼管內環(huán)板下容易產生孔洞)出現(xiàn)時鋼管混凝土柱的工作性能。邊長或直徑較小的鋼管混凝土柱的澆筑過程中容易產生這種缺陷。
　　 本文利用有限元結構分析軟件ANSYS10.0

2、，同時考慮材料非線性和幾何非線性，采用solid45、solid65三維實體單元和beam4梁單元建立了一榀框架的有限元模型。在最容易產生核芯混凝土缺陷(孔洞)的位置中，選擇一個對框架整體承載力影響較大的位置設置缺陷(孔洞)，本文在框架底層一根中柱的內環(huán)板下方從小到大設置了4種大小的混凝土缺陷(孔洞)，分析了方鋼管混凝土柱在各種缺陷下受縱向荷載和罕遇地震作用(底部剪力法計算得到的等效橫向荷載)時的受力情況，并與無缺陷模型受力情況進行了對

3、比；其次，比較了有內環(huán)板和無內環(huán)板鋼管混凝土柱的受力性能；在核芯混凝土本構關系選擇上，采用了miso模型(多線性等向強化模型)和Drucker-Prager模型(材料響應為理想彈塑性)兩種模型。并考慮了在整個加載過程中混凝土泊松比保持不變與在加載后期泊松比發(fā)生變化兩種情況。根據(jù)上述情況，總共建立了20個模型，充分模擬了實際的狀態(tài)。
　　 經過分析，粗略地量化了缺陷(孔洞)在特定寬度情況下，其縱向長度的變化對鋼管混凝土柱工作性能的