薄壁鋼管輕骨料混凝土軸壓短柱承載力研究.pdf

1、薄壁鋼管輕骨料混凝土是隨著現(xiàn)代建筑結構材料發(fā)展要求而出現(xiàn)的新的組合結構。該結構具有承載力高、塑性和韌性好、施工方便、耐火性能高、抗震性能好和經濟效益好等優(yōu)點,因此該結構在工程實踐中具有較廣闊的應用前景,尤其在多低層建筑中的應用。而薄壁鋼管輕骨料混凝土的研究工作才剛剛起步,有關該方面的研究也較少,尚未形成相關的規(guī)范和規(guī)程。進行該結構體系軸壓力學性能的理論研究,對該結構體系的進一步研究是十分必要的。
　　 本文運用統(tǒng)一強度理論對薄壁

2、鋼管輕骨料混凝土構件的力學性能和相應的承載力計算方法等進行理論研究,并對其進行數值模擬,主要工作和結論有:
　　 1、運用統(tǒng)一強度理論,考慮中間主應力的影響,引入參數αu、βu確定薄壁鋼管在極限荷載時的環(huán)向拉應力σθ,縱向壓應力σz和徑向壓應力σr,并考慮輕骨料混凝土與普通混凝土多軸強度準則差異的影響,推導出圓形薄壁鋼管輕骨料混凝土軸壓短柱的極限承載力公式；考慮薄壁鋼板的冷彎效應和有效寬度,采用等效截面方法推導出方形、八邊形薄壁

3、鋼管輕骨料混凝土軸壓短柱的極限承載力公式。將本文計算結果與文獻試驗數據進行比較,結果吻合良好,表明將統(tǒng)一強度理論運用于薄壁鋼管輕骨料混凝土軸壓短柱承載力計算是可行的。同時,本文推導公式只要合理的選擇a、b和k的值,選用相應的屈服準則,就能適用于普通鋼管輕骨料混凝土和自應力鋼管輕骨料混凝土軸壓短柱的承載力計算,為鋼管輕骨料混凝土的優(yōu)化設計提供了一定的理論依據。
　　 2、分析鋼管混凝土粘結強度的基本機理,從理論上推導出鋼管與混凝土

4、界面間的粘結滑移本構關系；根據試驗結果,通過線性統(tǒng)計回歸得到了考慮長細比、徑厚比、套箍指標等影響因素的薄壁鋼管輕骨料混凝土極限粘結強度的計算公式。基于統(tǒng)一強度理論,考慮鋼管混凝土界面間的粘結滑移作用,推導出薄壁鋼管輕骨料混凝土軸壓短柱承載力計算公式。通過理論計算可知粘結滑移作用對薄壁鋼管輕骨料混凝土軸壓短柱極限承載力的影響不顯著。
　　 3、采用大型有限元分析軟件ANSYS對薄壁鋼管輕骨料混凝土軸壓短柱的應力.應變關系曲線和應力