資源描述：
《方鋼管混凝土軸壓短柱非線性有限元分析--ilxy》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、方鋼管混凝土軸壓短柱非線性有限元分析作者：ilxy摘要：鋼管混凝土是由鋼和混凝土兩種材料組合而成，受力機(jī)理十分復(fù)雜。本文采用ansys軟件分析方形鋼管混凝土軸壓構(gòu)件，混凝土采用考慮鋼管約束效應(yīng)的本構(gòu)關(guān)系，鋼材采用雙線性隨動強(qiáng)化模型，采用ansys參數(shù)化程序設(shè)計語言(APDL)編制了命令流，ansys計算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。關(guān)鍵詞：方鋼管混凝土軸壓非線性有限元分析Concrete-filledsteeltubular(CFST)withsquaresectionaxiallycompressivebehaviorno
2、nlinearfiniteelementanalysisAbstract：Theconcrete-filledsteeltubulariscomposedofsteelandconcrete。Itisverycomplicatedtoanalysisitsfunctionmechanism.Inthisdissertation,ansyscommandstreamsareeditedtoanalysisconcrete-filledsteeltubecolumnwithsquaresectionthroughtheAn
3、sysParametricDesignLanguage(APDL).Theconstitutiveequationsofthecoreconcreteconsideringtherestrainteffectofsteeltubeisbuilt,andtheconstitutiveequationsofthesteelisbilinearkinematic(BKIN)model.Theaxialcompressionbehaviorofconcrete-filledsteeltubularwithsquaresecti
4、oncolumnsisanalyzed,andthefiniteelementanalysisresultisaccordwiththeexperimentresult.Keywords：concrete-filledsteeltubular(CFST),axiallycompressivebehavior，nonlinearfiniteelementanalysis1前言鋼管混凝土是由鋼和混凝土兩種材料組成，由于兩種材料的力學(xué)性能差異很大，其受力機(jī)理十分復(fù)雜。我國對于鋼管混凝土的研究起于五十年代，1959年，原中國科
5、學(xué)院哈爾濱土木工程研究所首先開始圓鋼管混凝土的研究。進(jìn)入80年代以后，原哈爾濱建筑工程學(xué)院(現(xiàn)哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院)對于鋼管混凝土的研究提出了統(tǒng)一理論[1]，把鋼管混凝土視為一種統(tǒng)一的組合材料，用構(gòu)件的整體幾何特性和組合性能指標(biāo)來計算構(gòu)件的各項(xiàng)承載力，不再區(qū)分鋼管和混凝土。2001年，哈爾濱工業(yè)大學(xué)的葉再利[2]進(jìn)行了68根長方形和正方形的鋼管混凝土軸壓短柱的試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果說明，方鋼管混凝土的中方鋼管對于核心混凝土存在著約束，方鋼管混凝土的承載力大于鋼管和混凝土承載力的簡單疊加,并且在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了核心混凝土
6、和鋼材的縱向應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系；2001年，哈爾濱工業(yè)大學(xué)的陳洪濤[3]對于各種截面鋼管混凝土軸壓短柱基本力學(xué)性能的連續(xù)性進(jìn)行了研究，給出了各種截面形式的鋼管混凝土的承載力的計算公式。國外對于鋼管混凝土的研究也很成熟，1901年Sewell.J.S第一個發(fā)表文章報道了方鋼管混凝土柱的應(yīng)用情況，認(rèn)為鋼管內(nèi)填混凝土不僅能防銹，還能提高剛度和承載力；1960年英國聶基等人對于管內(nèi)混凝土三向受力時強(qiáng)度的提高及考慮鋼管對于混凝土約束效應(yīng)時的承載力計算方法進(jìn)行了研究，是鋼管混凝土計算理論上的一大突破；1967年，F(xiàn)urong[4]5發(fā)表
7、了8根圓鋼管混凝土軸壓柱、5根方鋼管混凝土軸壓柱和17根方鋼管混凝土壓彎構(gòu)件的試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果初步闡明了鋼管和混凝土之間的相互作用；此后，美國、日本、西歐、等工業(yè)發(fā)達(dá)國家對于鋼管混凝土進(jìn)行了大量的研究，取得了豐碩的成果，不少國家已經(jīng)編制了自己的規(guī)范或者規(guī)程，目前的設(shè)計規(guī)程主要有EC4(歐洲)、ACI319-89(美國)、LRFD(美國，1994)和AIJ(日本)。本文對于方形鋼管混凝土軸壓短柱進(jìn)行理論分析，基于鋼管混凝土的受力特點(diǎn)，可以建立核心混凝土的材料本構(gòu)關(guān)系，考慮材料非線性和幾何非線性以及剛度退化等因素的影響,
8、采用ansys參數(shù)化程序設(shè)計語言（APDL）編制命令流進(jìn)行非線性有限元分析。同自己編制有限元程序相比，使用ansys軟件分析簡便易懂，精度也比較高。2鋼管混凝土的非線性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系為了研究各種參數(shù)，如混凝土的抗壓強(qiáng)度等級、含鋼率、鋼材強(qiáng)度、軸壓比等對于鋼管混凝土的影響，一般應(yīng)按照參數(shù)的變化分別制作試件，進(jìn)行破壞性試驗(yàn)，這種試驗(yàn)數(shù)量
