L形加肋鋼管混凝土短柱軸壓力學(xué)性能研究.pdf

1、本文通過軸壓試驗(yàn)和有限元方法對普通及不同加肋方式的 L形鋼管混凝土短柱進(jìn)行了研究，通過分析試驗(yàn)及理論結(jié)果，選擇出最優(yōu)的縱向加勁肋設(shè)置方式。采用工程實(shí)際尺寸對最優(yōu)加肋方式構(gòu)件進(jìn)行有限元建模并進(jìn)行參數(shù)分析，最后建議了無肋的L形普通鋼管混凝土短柱及設(shè)置縱向加勁肋的 L形加肋鋼管混凝土短柱的軸壓承載力簡化計(jì)算公式。
　　本文主要的研究工作如下：
　　(1)對2根不設(shè)縱向加勁肋的和6根不同加勁肋設(shè)置方式的L形鋼管混凝土短柱進(jìn)行軸向加壓

2、試驗(yàn)，并對試驗(yàn)后的破壞形態(tài)及試驗(yàn)實(shí)際量測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理后得出的曲線進(jìn)行對比。結(jié)果表明，設(shè)置縱向加勁肋可顯著提高L形鋼管混凝土短柱的極限承載力和延性，縱向加勁肋的不同設(shè)置方式對L形鋼管混凝土短柱的軸壓力學(xué)性能有一定影響。
　　(2)參考國內(nèi)外學(xué)者對軸壓狀態(tài)下鋼管混凝土構(gòu)件的有限元建模方法，對8根L形（無肋、加肋）鋼管混凝土柱進(jìn)行ABAQUS建模和計(jì)算，通過試件屈曲形態(tài)及軸壓全過程曲線的對比，證實(shí)了本文建模方法的正確性，并對8根試驗(yàn)試件

3、進(jìn)行了軸壓工作機(jī)理分析。結(jié)果表明，設(shè)置縱向加勁肋有效改善了鋼管邊對混凝土的約束作用，間斷加肋者的肋間間距越大，鋼管對混凝土的約束越弱；在陰角處設(shè)置加勁肋能有效改善兩陰角邊對混凝土的約束作用，使得混凝土的縱向應(yīng)力得到提升。
　　(3)考察不同加肋形式下的L形鋼管混凝土軸壓短柱的工作機(jī)理的異同，并結(jié)合試驗(yàn)及有限元分析結(jié)果、縱向加勁肋面積和工程施工的便利性等方面，從文中所設(shè)6種加肋方式中選出L形鋼管混凝土軸壓短柱的最優(yōu)加肋方式。

4、　　(4)對L形鋼管混凝土軸壓短柱的無肋及最優(yōu)加肋方式構(gòu)件按照工程實(shí)際尺寸進(jìn)行有限元建模，對比分析兩者的屈曲形態(tài)、軸壓全過程曲線、軸壓過程各受力階段的混凝土及鋼管的應(yīng)力分布云圖和L形鋼管各邊對混凝土的側(cè)向壓應(yīng)力大小，并對最優(yōu)加肋L形鋼管混凝土短柱進(jìn)行變化混凝土強(qiáng)度、鋼管壁厚、鋼材強(qiáng)度及長寬比的參數(shù)分析。
　　(5)參考相關(guān)承載力計(jì)算規(guī)范及異形鋼管混凝土軸壓承載力計(jì)算方法研究的相關(guān)文獻(xiàn)，建議了軸壓狀態(tài)下L形普通及加肋鋼管混凝土短柱的