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1、碩士學(xué)位論文箍筋約束圓鋼管混凝土柱力學(xué)性能研究RESEARCHONMECHANICALPROPERTIESOFCIRCULARCONCRETE-FILLEDSTEELCOLUMNSCONFINEDBYHOOPSBASEDONNUMERICALSIMULATION杜長(zhǎng)銳哈爾濱工業(yè)大學(xué)2015年12月國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：TU375.3學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：624密級(jí)：公開(kāi)工程碩士學(xué)位論文箍筋約束圓鋼管混凝土柱力學(xué)性能研究碩士研究生：杜長(zhǎng)銳導(dǎo)師：傅學(xué)怡教授申請(qǐng)學(xué)位：工程碩士學(xué)科：建筑與土木工程所在單位：深圳研究生院答辯日期：2015年12月授予學(xué)位
2、單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TU375.3U.D.C:624DissertationfortheMaster’sDegreeofEngineeringRESEARCHONMECHANICALPROPERTIESOFCIRCULARCONCRETE-FILLEDSTEELCOLUMNSCONFINEDBYHOOPSBASEDONNUMERICALSIMULATIONCandidate：DuChangruiSupervisor：Prof.FuXueyiAcademicDegreeAppliedfor：Master’sDegreeof
3、EngineeringSpeciality：ArchitecturalandCivilEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文摘要近年來(lái)，鋼管混凝土柱構(gòu)件在高層建筑結(jié)構(gòu)中廣泛使用，是因?yàn)殇摴艿拇嬖诟纳屏藘?nèi)部混凝土材料的塑性和韌性，同時(shí)鋼管在施工中充當(dāng)了混凝土澆筑的模板，從而大大加快了施工進(jìn)度；而且由于鋼管內(nèi)混
4、凝土的存在，避免或延緩了鋼管局部屈曲的發(fā)生，二者共同作用使得構(gòu)件的承載力獲得了大大的提高。但任何事物并非完美無(wú)缺，近年來(lái)的研究表明，影響鋼管混凝土受力性能的因素之一是鋼材和混凝土材料泊松比的不一致，影響了鋼管和混凝土在彈性階段的的粘結(jié)作用力，從而直接削弱了鋼管對(duì)內(nèi)部混凝土的環(huán)箍效應(yīng)，使得鋼管混凝土的強(qiáng)度和彈性模量降低，尤其對(duì)于那些鋼管高強(qiáng)混凝土和鋼管超強(qiáng)混凝土使得在彈性階段初期就發(fā)生局部屈曲，其結(jié)果導(dǎo)致了承載能力的降低。為充分保證彈性階段鋼管對(duì)混凝土的環(huán)箍效應(yīng)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)這方面的研究不斷深入，最近香港大學(xué)的兩位學(xué)者提出了一種新型的鋼管混凝土柱—箍筋約
5、束圓鋼管混凝土柱，據(jù)已有的實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算結(jié)果分析，該種形式的鋼管混凝土柱解決了上述問(wèn)題，并在很大程度上提升了構(gòu)件的靜力性能，且這種安裝方法較為簡(jiǎn)單，易滿足現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際施工條件。本文采用三向應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的破壞準(zhǔn)則和鋼材的第四強(qiáng)度理論，并引入箍筋對(duì)核心混凝土的套箍系數(shù)，推導(dǎo)出箍筋約束圓鋼管混凝土短柱的軸壓承載力計(jì)算公式，計(jì)算結(jié)果較其他的方法更接近實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過(guò)有限元模擬軟件ABAQUS分析了在軸壓、偏壓及壓彎荷載作用下箍筋約束圓鋼管混凝土柱的靜力性能，并分別對(duì)軸壓柱進(jìn)行了混凝土強(qiáng)度等級(jí)、徑厚比、箍筋配箍率的參數(shù)影響分析；而壓彎柱則考慮了不同偏心距（或壓應(yīng)
6、力比）、長(zhǎng)細(xì)比對(duì)箍筋約束圓鋼管混凝土柱的力學(xué)性能方面的影響分析。在最后章節(jié)通過(guò)模擬焊接熱源，使用間接耦合法，得出在焊接過(guò)程中構(gòu)件的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的變化情況，最后還考慮了焊接殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件承載力的影響，結(jié)果表明焊接殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的承載力影響并不明顯。關(guān)鍵詞：鋼管混凝土；箍筋；受力性能；ABAQUS；焊接殘余應(yīng)力-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文AbstractInrecentyears,concretefilledsteeltubehavebeenwidelyusedincolumnconstructionoftallbuildings,duetoit
7、ssuperiorstrengthandductilityperformancecontributedbythecompositeaction.Moreover,thesteeltubecanserveasformworkforconcreting,whichresultsinsavingtheconstructioncostandshorteningtheconstructioncycletime.Also,byconfiningtheconcretewiththesteeltube,localbucklingofsteeltubecanbeprev
8、entedoratleastdelayedbythecoreconcreteandthecor
