新型薄壁方鋼管混凝土短柱的力學(xué)性能分析.pdf

1、在鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中，為了充分發(fā)揮材料性能，以達(dá)到節(jié)約鋼材、降低工程造價(jià)的目的，可采用薄壁鋼管代替普通鋼管。實(shí)際上，在高層建筑結(jié)構(gòu)中，由于底層柱截面尺寸較大，鋼管混凝土柱截面邊長（直徑）與管壁厚度的比值均屬于薄壁鋼管的范圍，因此該問題的研究具有普遍意義。薄壁鋼管混凝土，由于寬厚比(或徑厚比)較大，管壁在達(dá)到極限荷載之前就可能出現(xiàn)局部屈曲，使得鋼管混凝土柱的承載力小于兩種材料承載力的疊加。為了延緩或避免鋼管壁的局部屈曲，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和適

2、用性能，研究合理的構(gòu)造措施不失為一種有效的方法。
　　本文以提高試件的整體變形能力為目的，首先總結(jié)了薄壁鋼管混凝土柱的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及工程應(yīng)用情況，為更好地解決薄壁鋼管混凝土管壁屈曲導(dǎo)致失穩(wěn)喪失承載能力的問題，進(jìn)一步研究了設(shè)置橫向長、短加強(qiáng)拉結(jié)鋼筋并錨固于試件內(nèi)部的構(gòu)造方法。在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，建立了合理的力學(xué)模型進(jìn)行有限元計(jì)算與分析，較系統(tǒng)地研究短柱試件的受力機(jī)理和性能以及加強(qiáng)鋼筋的有效作用，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。通過理論分析

3、，明確了加強(qiáng)拉結(jié)鋼筋的有效作用，給出了量化的延性指標(biāo)；分析了鋼管壁厚、拉結(jié)方式、混凝土強(qiáng)度等因素對試件承載力及變形性能的影響。
　　結(jié)果表明：對于承載力的影響，由大到小依次為鋼管壁厚度、混凝土強(qiáng)度和加強(qiáng)拉結(jié)鋼筋的形式；對于延性的影響，由大到小依次為混凝土的強(qiáng)度、加強(qiáng)拉結(jié)鋼筋和鋼管壁的厚度。配置長、短加強(qiáng)拉結(jié)鋼筋明顯地提高了試件的變形性能，以普通試件的平均延性系數(shù)2.30作為比照基準(zhǔn)，配置短拉結(jié)鋼筋的試件其平均延性系數(shù)為2.85，提