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1、薄壁鋼管混凝土柱軸心受壓性能研究南昌大學(xué)碩士學(xué)位論文薄壁鋼管混凝土柱軸心受壓性能的研究姓名:付小超申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教師:熊進(jìn)剛20081213摘要摘要本文對薄壁鋼管混凝土柱軸心受壓性能進(jìn)行了研究,是在前人試驗研究的基礎(chǔ)上,采用進(jìn)行模擬研究的。具體內(nèi)容如下:、探討了在模擬鋼管混凝十柱時遇到的一些主要、題,如單元類型的確定、材料本構(gòu)關(guān)系的選取、網(wǎng)格劃分密度、加強收斂的方法等,并確定了本文所采用的方法。、以薄壁圓形、方形鋼管混凝土短柱為主要研究對象,研究了不同參數(shù)對其軸壓性能的影響。結(jié)果表明試件的含鋼率、約束
2、效應(yīng)系數(shù)、截面形狀和核心混凝土強度對薄壁鋼管混凝土短柱軸壓性能有不同程度的影響。、引用前人的試驗,并自行設(shè)計了部分構(gòu)件,通過有限元模擬計算,找出約束效應(yīng)系數(shù)亭與核心混凝土承載力提高系數(shù),.之間的關(guān)系曲線,運用數(shù)值分析的方法對曲線進(jìn)行擬合,給出了薄壁鋼管混凝土短柱軸心受壓承載力的計算公式,并與國內(nèi)外規(guī)程給出的計算公式進(jìn)行對比,確定本文推導(dǎo)公式的準(zhǔn)確性和適用性。并進(jìn)一步探討了影響薄媛鋼管混凝土柱極限承載力的主要因素,如寬徑厚比限值;材料強度的匹配關(guān)系;“尺寸效應(yīng)’’的影響,得出了一些有意義的結(jié)論以供工程參考。、本文對薄壁鋼管混
3、凝土長柱進(jìn)行了初步的研究,介紹了理想和有初始缺陷長柱的計算方法,并研究了長細(xì)比、材料強度變化等因素對長柱屈曲破壞的影響。關(guān)鍵詞:薄壁鋼管混凝土柱;有限元;;環(huán)箍;承載力;局部屈曲;荷載一位移曲線;極限承載力,...,,,.,...,,,,,....孝包..,?,,..?...,:?;;;;;;?;學(xué)位論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得南昌大學(xué)或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證
4、書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名手寫:矧√、迄簽字日期:肋羅年億月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解直昌太堂有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)直昌太堂可以將學(xué)位論文的全部或部分容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編本學(xué)位論文。同時授權(quán)中國科學(xué)技術(shù)信息研究所將本學(xué)位論文收錄到《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》,并通過網(wǎng)絡(luò)向社會公眾提
5、供信息服務(wù)。保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書學(xué)位論文作肴簽名:討√、逛導(dǎo)師簽名:絲逆驢/簽字日期:沙孑年日簽字日期:汐礦年¨月“日月巧第一章緒淪第一章緒論.概述眾所周知,在高層建筑中,由于建筑物本身層數(shù)多、高度大,以致每個豎向構(gòu)件需要承擔(dān)很大的重力荷載,而且風(fēng)衍載和地震力引起的水平荷載也給建筑物帶來非常大的彎矩、水平剪力和傾覆力矩,這就要求建筑結(jié)構(gòu)必須在強度、剛度和延性三方面都能滿足設(shè)計要求。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,為了滿足強度和剛度的要求,構(gòu)件的截面尺寸往往很大,這使得建筑物的有效使用血積減小,而且由于自重增大,不但使基礎(chǔ)
6、工程造價增加,而且地震作用引起的地震反應(yīng)也增大。這樣的結(jié)果,不論是沒計者還是丌發(fā)商都不愿意看到。鋼結(jié)構(gòu)相對而言雖然強度高,自重較輕,延性好,抗震性能優(yōu)越,施工速度快,但是它的耐火性能較差,而且造價高,亦未如設(shè)計者和丌發(fā)商的理想。就建筑材料而言,混凝土與鋼材至今為止仍是無可代替的,目自『兩者共同發(fā)展的方向主要是提高強度。例如混凝土,現(xiàn)時我國己有應(yīng)用的工程實踐。但是,混凝土的強度越高,它的脆性也就越大。尤其在地震區(qū),高強混凝士延性差的問題顯得尤為突出,這就大大限制了它的推廣與應(yīng)用。鋼一混凝土組合結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)正好解決了這些問題。它
7、的優(yōu)點在于能充分發(fā)揮鋼材和混凝土這兩種材料的各自優(yōu)勢,互相取長補短,使結(jié)構(gòu)達(dá)到最好的各自性能。鋼管混凝土結(jié)構(gòu),就是一種介于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)之問的鋼一混凝土組合結(jié)構(gòu),具有許多其它結(jié)構(gòu)形式所不能比擬的優(yōu)點。...鋼管混凝土的概念,鋼管混凝土.,簡稱,是指將混凝土如普通、高強、輕骨料混凝土灌入鋼管而形成的一種組合材料,最早是在十九世紀(jì)八十年代被設(shè)計應(yīng)用做橋墩,以后隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使它的應(yīng)用范圍得到了很快的推廣。一方面由于鋼管臨界承載力極不穩(wěn)定,在鋼管中填充混凝土形成鋼管混凝土,混凝土的存在可以避免或延緩簿壁鋼管過早地發(fā)生
8、局部屈曲;另一方面,鋼管約束了混凝土,在軸心受壓荷載作用下,混凝土三向受壓,延緩了其縱向開裂。因此,通過兩種材料組合相彌補了彼此的弱點,充分發(fā)揮彼此第一章緒論的長處,從而使鋼管混凝土具有很商的承載力,其極限承載力高于組成鋼管混凝上的鋼管和核心混凝土承載力之和,真正實現(xiàn)了“”,并且使混凝土柱的塑性和韌性性
