矩形鋼管混凝土柱力學(xué)性能研究.pdf

1、鋼結(jié)構(gòu)住宅是我國(guó)“十一五”計(jì)劃重點(diǎn)發(fā)展的結(jié)構(gòu)形式，而矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)因其獨(dú)特的力學(xué)性能在鋼結(jié)構(gòu)住宅中逐漸得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。然而，目前對(duì)于方矩鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的研究尚不夠深入，對(duì)該種結(jié)構(gòu)的計(jì)算理論以及其內(nèi)部工作機(jī)理還不明確，設(shè)計(jì)方法還不成熟。因此，有必要對(duì)矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的有限元模型和設(shè)計(jì)理論進(jìn)行進(jìn)一步的研究。本研究主要內(nèi)容如下： ⑴通過(guò)分析比較國(guó)內(nèi)外對(duì)矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中鋼材和核心混凝土本構(gòu)關(guān)系的研究成果，得到鋼材的本構(gòu)關(guān)

2、系；在確定核心混凝土本構(gòu)關(guān)系時(shí)，同時(shí)考慮了鋼管對(duì)核心混凝土的約束效應(yīng)和截面高寬比的影響。 ⑵通過(guò)一組矩形鋼管混凝土構(gòu)件的推出試驗(yàn)，并結(jié)合國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有研究成果，得到了鋼管與核心混凝土界面的荷載-滑移曲線。結(jié)合有限元分析結(jié)果，證明在矩形鋼管混凝土構(gòu)件中，鋼管與核心混凝土之間屬于“弱連接”。 ⑶在材料本構(gòu)關(guān)系的基礎(chǔ)上，為研究矩形鋼管混凝土軸壓短試件、純彎試件、軸壓長(zhǎng)試件和壓彎試件的力學(xué)性能，利用有限條分法，采用FORTRAN語(yǔ)言

3、編制了有限元程序，經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析，證明了有限元程序的可靠性。在此基礎(chǔ)上，參考矩形鋼管混凝土構(gòu)件超聲波檢測(cè)試驗(yàn)和剖切試驗(yàn)的相關(guān)成果，提出了一系列簡(jiǎn)化的計(jì)算公式，經(jīng)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證分析，表明這些公式精度較高，可供工程實(shí)踐參考。為方便工程實(shí)際應(yīng)用，采用VB編制了可用于工程設(shè)計(jì)的矩形鋼管混凝土構(gòu)件計(jì)算程序。 ⑷分析了目前矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能研究現(xiàn)狀，提出鋼材、核心混凝土和二者之間的粘結(jié)界面在往復(fù)荷載下的本構(gòu)關(guān)系