加筋薄壁鋼管混凝土柱在軸向壓縮鋼管的分析的設(shè)計

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1、加筋薄壁鋼管混凝土柱在軸向壓縮鋼管的分析的設(shè)計加筋薄壁鋼管混凝土柱在軸向壓縮鋼管的分析和設(shè)計摘要：縱向加勁肋有效提高矩形薄壁鋼管和混凝土方鋼管柱的整體性能。本文是有關(guān)加筋方形鋼管混凝土軸心受壓短柱偏壓壓縮的非線性分析和設(shè)計。運用了商用有限元程序ABAQUS進行非線性分析?；疽恢碌臏y試和間展現(xiàn)方面的預(yù)測結(jié)果荷重與變形間之曲線和屈服強度。柱行為的研究,討論了使用這種造型。對子板和剛度寬厚比例的限制要求進行了探討。本文利用現(xiàn)有的可行性的設(shè)計規(guī)范預(yù)測復(fù)合柱筋的承載性能。教育部博士點基金及2009有限公司版權(quán)所有。關(guān)鍵詞:鋼管混凝土薄壁鋼管；軸壓短柱偏壓加強局部屈曲；有限元分析設(shè)計

2、。Abstract:Longitudinalstiffenersareeffectiveinimprovingtheoverallperformanceofconcrete-filledsquareorrectangularthin-walledsteeltubularcolumns.Thispaperisconcernedwiththenonlinearanalysisanddesignofstiffenedsquarestubcolumnsunderaxialcompression.ThenonlinearanalysisisperformedusingABAQUS,a

3、commerciallyavailablefiniteelement(FE)program.Closeagreementisshownbetweenthetestandpredictedresultsintermsoftheload-deformationcurvesandultimatestrength.Thecolumnbehaviourisinvestigatedanddiscussedusingthismodelling.Thelimitofwidth-to-thicknessratioforthesub-panelsandtherigidityrequiremen

4、tforthestiffenersisdiscussed.Thefeasibilityusingexistingdesigncodestopredicttheload-carryingcapacitiesofthestiffenedcompositecolumnsisalsodealtwithinthispaper.Keywords:Concrete-filledsteeltubesThin-walled；StubcolumnsAxialcompressionLocalbucklingStiffeners；FiniteelementanalysisDesign.1.引言近年

5、來隨著高強度或高性能鋼技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,薄壁管材在用于柱的設(shè)計的工程實踐中提供正確處理局部屈曲正變得越來越有吸引力。為迎合這種需求,混凝土填充管被優(yōu)先考慮。鋼管混凝土鋼管的優(yōu)點在[1-3]已經(jīng)明了。與圓管相比，即使是在混凝土填充管中的正方形或長方形更容易發(fā)生局部屈曲[第4至11]。為了進一步提高鋼管混凝土柱薄壁方形或矩形的性能，可以在內(nèi)部表面焊接的縱向加勁肋形式的鋼管(圖1)。導流效果進行了試驗研究,論證了短柱和梁柱[6]。值得注意的是,板也可以焊接一根鋼管的外表面。在這種情況下,與內(nèi)部焊接相比板更容易焊接,并且可以用于當美學耐火要求不高或被用來保護柱不在火中[8]。因為沉

6、重的焊接和鋼管焊接加勁肋有關(guān)，冷彎型鋼部分也可以用來降低焊接成本,如圖2。磁性的鋼管截面柱的工況,如圖2(c)已被調(diào)查由張等人。[11]。利用薄壁管材,稀少的延性通常被實現(xiàn),尤其是當高強混凝土被用來制作了加筋復(fù)合材料試樣[8]。因此,進一步的測試項目,由作者旨在提高柱筋的韌性行為包括標本進行了48種方法,包括增加筋高度,在每只管子的表面增加筋數(shù)量,用鋸齒形加勁肋形式、焊接約束力或錨桿錨索在加勁肋形式、對核心混凝土添加鋼纖維,并利用素混凝土。陶忠等人已給出36個測試結(jié)果，[10],其余的測試將在此基礎(chǔ)上給出。由于過去幾乎對所有方鋼試樣進行了檢查,只有筋鋼管混凝土短柱偏壓處理進

7、行了論述。數(shù)值模擬的研究能提供更好的理解筋圓柱行為。持續(xù)的非線性分析研究加筋鋼管混凝土短柱偏壓方鋼在軸向壓縮被執(zhí)行了。ABAQUS軟件是用來進行有限元分析,分析柱的行為。目前,鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的實際應(yīng)用是由許多知名的國家標準或建議[12],例如美國出版社代碼[13],英國橋代碼BS5400[14],中國代碼DBJ13-51-2003[15]和[16]Eurocode4。但是,目前還沒有設(shè)計代碼,可以用于特別設(shè)計的復(fù)合材料薄壁加筋圓柱。因此,題目的設(shè)計創(chuàng)新的復(fù)合柱在軸向壓縮將會包含在這里。寬厚比的限制(B/t)和剛度要