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(jīng)得到廣泛的工程應(yīng)用。國內(nèi)外對鋼管混凝土的研究主要是基于核芯混凝土質(zhì)量良好的狀態(tài)下進(jìn)行的，部分學(xué)者研究了帶有脫空現(xiàn)象的鋼管混凝土構(gòu)件的工作性能。本文以實(shí)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(chǎn)生的較大的質(zhì)量缺陷(澆筑時(shí)鋼管內(nèi)環(huán)板下容易產(chǎn)生孔洞)出現(xiàn)時(shí)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(chǎn)生這種缺陷。
　　 本文利用有限元結(jié)構(gòu)分析軟件ANSYS10.0

2、，同時(shí)考慮材料非線性和幾何非線性，采用solid45、solid65三維實(shí)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(chǎn)生核芯混凝土缺陷(孔洞)的位置中，選擇一個(gè)對框架整體承載力影響較大的位置設(shè)置缺陷(孔洞)，本文在框架底層一根中柱的內(nèi)環(huán)板下方從小到大設(shè)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(jì)算得到的等效橫向荷載)時(shí)的受力情況，并與無缺陷模型受力情況進(jìn)行了對

3、比；其次，比較了有內(nèi)環(huán)板和無內(nèi)環(huán)板鋼管混凝土柱的受力性能；在核芯混凝土本構(gòu)關(guān)系選擇上，采用了miso模型(多線性等向強(qiáng)化模型)和Drucker-Prager模型(材料響應(yīng)為理想彈塑性)兩種模型。并考慮了在整個(gè)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(gè)模型，充分模擬了實(shí)際的狀態(tài)。
　　 經(jīng)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