鋼管混凝土短柱軸壓力學(xué)性能與溫度場(chǎng)研究.pdf

1、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)具有承載力高、塑性韌性好、施工方便和經(jīng)濟(jì)性能好等一系列突出優(yōu)點(diǎn)，目前已被廣泛地應(yīng)用于高層建筑、工業(yè)廠房、拱橋以及地鐵等實(shí)際工程中，并且正在逐步推廣。其力學(xué)性能和設(shè)計(jì)理論也受到國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，并制定出有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)程，但尚不夠完善：極限承載力公式確定建立在一定的假設(shè)上，與實(shí)際受力狀態(tài)不太相符；對(duì)界面之間摩擦及摩擦系數(shù)的考慮不周。本文的工作圍繞以下幾點(diǎn)展開(kāi)： 1．以鋼管混凝土短柱為研究對(duì)象，將線性莫爾強(qiáng)度準(zhǔn)則應(yīng)用

2、于核心混凝土，推導(dǎo)出鋼管混凝土軸心受壓極限承載力計(jì)算公式，將此公式的計(jì)算結(jié)果與已有試驗(yàn)結(jié)果相比較，吻合較好，為鋼管混凝土極限承載力的計(jì)算提供一種簡(jiǎn)便的計(jì)算方法，可供工程設(shè)計(jì)者參考使用。 2．建立純混凝土短柱軸壓有限元分析模型，利用有限元軟件ADINA計(jì)算其承載力，得出圍壓與混凝土柱極限承載力的關(guān)系，并與適用于三向受壓混凝土的線性莫爾強(qiáng)度準(zhǔn)則的結(jié)果相比較，驗(yàn)證該混凝土模型的可信度。 3．建立鋼管混凝土軸壓短柱的靜力性能分析

3、有限元模型，模型一是不考慮二者之間的粘結(jié)滑移性能，將兩種材料接觸面上的節(jié)點(diǎn)直接耦合；模型二是考慮界面之間的粘結(jié)滑移性能，在兩種材料的接觸面上定義接觸單元，并定義摩擦系數(shù)。結(jié)果表明：考慮界面之間的粘結(jié)滑移，在界面之間定義接觸單元能真實(shí)描述構(gòu)件的受力狀態(tài)；摩擦系數(shù)的大小和混凝土剪應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的影響也很小，可以不考慮。并分析應(yīng)力、應(yīng)變、變形的分布及鋼管壁厚和混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)其分布的影響。 4．建立火災(zāi)條件下鋼管混凝土短柱的有限元模型，模