鋼管輕骨料混凝土柱的承載力分析.pdf

1、鋼管輕骨料混凝土柱具有承載力高、自重輕、抗震性能好、耐火性能優(yōu)良以及改善環(huán)境等優(yōu)點。因此，本文對普通和復(fù)式鋼管輕骨料混凝土柱的承載力進(jìn)行了研究，并與試驗和數(shù)值模擬進(jìn)行了對比，吻合良好。為鋼管輕骨料混凝土柱的設(shè)計提供一些理論基礎(chǔ)。 首先，依據(jù)俞茂宏的雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論研究普通鋼管輕骨料混凝土柱的軸心受壓問題，充分考慮緊箍力對鋼管和核心輕骨料混凝土的雙向影響，得到了鋼管輕骨料混凝土軸壓短柱的承載力計算式：又依據(jù)規(guī)范考慮長細(xì)比影響的承載

2、力折減系數(shù)，得出了鋼管輕骨料混凝土軸壓長柱的承載力計算式。與試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比分析，結(jié)果吻合良好。 其次，運用雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論對圓中空央層和內(nèi)圓外方中空央層的復(fù)式鋼管輕骨料混凝土柱的軸壓性能進(jìn)行了理論分析，得出了復(fù)式鋼管輕骨料混凝土柱的承載力公式的統(tǒng)一解。 最后，利用大型有限元軟件ANSYS9.0，對鋼材采用Mises屈服準(zhǔn)則和等向強(qiáng)化本構(gòu)關(guān)系，對混凝土采用William-Warnke五參數(shù)破壞準(zhǔn)則和彈塑性本構(gòu)關(guān)系，采用

3、三維實體單元對圓中空夾層和內(nèi)圓外方鋼管混凝土柱進(jìn)行了三維模擬，分析了軸壓作用下兩種形式的復(fù)式鋼管輕骨料混凝土柱的受力性能和破壞特征，較為精確地分析了極限承載力，得到了荷載-位移曲線。并與本文的計算結(jié)果進(jìn)行了分析比較，結(jié)果吻合較好。從而驗證了本文復(fù)式鋼管輕骨料混凝土柱的承載力公式統(tǒng)一解的正確性，同時驗證了運用ANSYS軟件建立的計算模型、網(wǎng)格劃分和加載方法的合理性。研究結(jié)果表明：(1)圓中空夾層鋼管輕骨料混凝土柱在達(dá)到極限荷載時，內(nèi)外鋼管