八邊形中空夾層鋼管混凝土軸壓短柱力學(xué)性能的研究.pdf

1、近年來(lái)隨著鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑和橋梁等結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的日趨增多，一種新型的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)形式—中空夾層鋼管混凝土開始逐漸受到有關(guān)研究人員和工程技術(shù)人員的重視。該類構(gòu)件是將兩層鋼管同心放置，并在鋼管之間填充混凝土而形成的構(gòu)件。以往國(guó)內(nèi)外一些學(xué)者主要對(duì)圓中空夾層鋼管混凝土構(gòu)件以及方中空夾層鋼管混凝土構(gòu)件進(jìn)行了研究?？紤]到這兩種結(jié)構(gòu)形式存在的一些缺點(diǎn)，本課題創(chuàng)造性地對(duì)八邊形中空夾層鋼管混凝土短柱的軸壓力學(xué)性能進(jìn)行了初步研究，并通過實(shí)驗(yàn)途徑與有

2、限元模擬途徑歸納出了一些結(jié)論，為此類結(jié)構(gòu)形式應(yīng)用的進(jìn)一步研究打下了基礎(chǔ)。 本文首先通過實(shí)驗(yàn)途徑詳細(xì)地分析了此類構(gòu)件的各組成部分，即核心混凝土、內(nèi)鋼管、外鋼管的直邊段以及斜邊段隨外荷載變化的應(yīng)變變化特點(diǎn)。然后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及類似構(gòu)件現(xiàn)有的文獻(xiàn)資料，提出了此類短柱軸壓承載力的計(jì)算方法，并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析各幾何參數(shù)對(duì)承載力提高系數(shù)的影響。最后，運(yùn)用ANSYS有限元程序?qū)?shí)驗(yàn)試件軸壓力學(xué)性能進(jìn)行了數(shù)值模擬，并確定了可用來(lái)分析此類

3、構(gòu)件的核心混凝土與鋼材的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系模型。之后，用數(shù)值模擬方法合理地分析了截面幾何參數(shù)變化對(duì)構(gòu)件承載力提高系數(shù)的影響，發(fā)現(xiàn)與根據(jù)實(shí)驗(yàn)公式的參數(shù)分析吻合較好。為進(jìn)一步拓寬范圍，本文還用數(shù)值模擬分析了核心混凝土強(qiáng)度等級(jí)的變化對(duì)構(gòu)件承載力提高系數(shù)的影響，發(fā)現(xiàn)與圓中空夾層鋼管混凝土以及方中空夾層鋼管混凝土軸壓短柱的規(guī)律相一致。 最后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果，本文提出了可用來(lái)計(jì)算八邊形中空夾層鋼管混凝土短柱軸壓承載力的計(jì)算公式以及具