方中空夾層鋼管混凝土橫向局壓力學(xué)性能研究.pdf

1、中空夾層鋼管混凝土是一種在傳統(tǒng)鋼管混凝土的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的新型組合構(gòu)件。中空夾層鋼管混凝土既繼承了傳統(tǒng)鋼管混凝土良好的塑性韌性、耐火及耐腐蝕性能，承載力高，施工方便和工期短等特點(diǎn)，又具有截面開(kāi)展，抗彎剛度大，自重輕和耐火性能更好等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。中空夾層鋼管混凝土可用于建筑物中的大尺寸柱、橋墩、海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)的支架柱以及高聳構(gòu)筑物等，同時(shí)中空的特點(diǎn)又使其在桁架和空間結(jié)構(gòu)中有應(yīng)用的潛力。當(dāng)中空夾層鋼管混凝土用作桁架和空間結(jié)構(gòu)的弦桿時(shí)，其由于承受

2、腹桿傳來(lái)的壓荷載而處于橫向局壓狀態(tài)。中空夾層鋼管混凝土的橫向局壓性能將直接決定桁架和空間結(jié)構(gòu)的性能，甚至影響整體結(jié)構(gòu)的安全性。
　　本文對(duì)方中空夾層鋼管混凝土的橫向局壓性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究和有限元分析，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)綜述了中空夾層鋼管混凝土構(gòu)件力學(xué)性能及傳統(tǒng)鋼管混凝土橫向局壓性能的研究現(xiàn)狀。
　　(2)以壓桿與試件寬度比、空心率、外鋼管壁厚度和壓桿截面形式為主要參數(shù)，進(jìn)行了16個(gè)試件在橫向局壓荷載作用下的

3、試驗(yàn)研究，考察各參數(shù)對(duì)方中空夾層鋼管混凝土橫向局壓力學(xué)性能的影響。
　　(3)在確定鋼材和夾層混凝土本構(gòu)模型的基礎(chǔ)上，利用非線性分析軟件ABAQUS建立了方中空夾層鋼管混凝土橫向局壓性能分析的理論模型，模擬得到的破壞形態(tài)、荷載-變形曲線及承載力與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好，驗(yàn)證了理論分析模型的正確性。
　　(4)在系統(tǒng)參數(shù)分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，提出了橫向局壓方中空鋼管混凝土承載力計(jì)算的簡(jiǎn)化公式，簡(jiǎn)化計(jì)算結(jié)果與數(shù)值結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果總體吻合較好