文档介绍：中文摘要钢管混凝土由于能充分发挥两种材料的优点,目前己被广泛应用于工程实践中,而其形式多限于圆钢管混凝土和矩形钢管混凝土。方钢管混凝土中的钢管对其核心混凝土的约束效果虽然不如圆钢管的约束效果显著,但由于它具有与梁连接简便,较好的塑性、韧性,抗火性能好,具有较大的抗弯、抗剪截面等独特优点,目前正受到人们的重视。方钢管混凝土由于钢管和核心混凝土之间约束力复杂,理论推导其承载力难度大,目前对周围受不均匀的三向受压混凝土的研究较少,所以从理论上很难估计钢管和混凝土组合作用所引起的承载力提高,若忽略钢管和混凝土之间的约束效应,则降低了此结构的优势。本文对目前己经成熟的方钢管混凝土柱计算理论进行了系统地比较,并分析这些公式所采用的假设和存在的问题,然后提出用多元线性回归原理分析方钢管混凝土短柱极限可行性与简便性,以影响方钢管混凝土承载力的主要因素因变量,在大量试验数据的基础上,采用软件的回归功能,获得了方钢管混凝土的极限承载力公式,将公式结果与试验结果比较,吻合良好。这样就避免了复杂的理论推导,为方钢管混凝土极限承载力的预测提供了一种简便可行的方法。本文另一部分是在试验背景下,,通过合理的几何实体建模和正确的加载方法,模拟方钢管混凝土短柱轴心受压试验的全过程,求解出方钢管混凝土的极限承载力,总结出短柱的适用条件,试件混凝土强度、约束系数、钢材屈服强度对承载力提高的影响规律,并用暮蟠砥鞫允约谠谑芰砗推苹祷制进行分析,与试验结果符合较好,证明了有限元分析方法的正确性和可行性。方钢管混凝土,短柱,极限承载力,多元线性回归,有限元分析为自变量,关键词:武汉理工大学硕士学位论文
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第一章钢管混凝土结构发展概况钢管混凝土结构的特点“⒀有院茫拐鹦阅苡旁匠侵附峁怪泄辜梢熘植牧献楹瞎钩桑⒆为完整整体而发挥作用。组合结构中至少应使用两种以上的材料,且不包括只单独发挥各自作用的、单纯重叠的和单独承载的形式,材料之间必须能以某种形势传递荷载和力的结构。使用不同材料组合的主要目的是希望得到单一材料不具有的力学性质。在组合结构中,钢和混凝土的组合是最具代表性的一种结构体系。钢一混凝土组合结构与钢结构相比,节省钢材,并增强了构件及建筑物的刚度;与钢筋混凝土结构相比,它减轻了重量,增大了构件的延性,并具有更高的强度,充分发挥了钢芾和混凝土苎两种不同材料的特点,因此得以广泛应用。众所周知,钢管混凝土是将普通混凝土填入薄壁钢管内而形成的一种组合结构,它是介于钢结构和钢筋混凝土结构的一种复合结构。钢管和混凝土这两种结构材料在受力过程中相互制约,即借助钢管对核心混凝土的紧箍约束作用,使核心混凝土处于三向受压状态;另外,内填充的混凝土可增强钢管壁的抗屈曲稳定性,从而使核心混凝土具有更高的抗压强度和抗变形能钢材,特别是型钢的抗弯能力强,具有良好的弹塑性,但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力;混凝土的抗压强度高,但抗弯能力很弱。钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起,可使混凝土处于侧向受压状态,其抗压强度可成倍提高。同时由于混凝土的存在,提高了钢管的刚度,两者共同发挥作用,从而大大地提高了承载能力。钢管混凝土结构的迅速发展是由于它具有良好的受力性能和施工性能,具体表现为以下几个方面:钢管混凝土柱中,钢管对其内部混凝土的约束作用使混凝土处于三向受压状态,提高了混凝土的抗压强度;钢管内部的混凝土又可以有效地防止钢管发生局部屈曲。研究表明,钢管混凝土柱的承载力高于相应的钢管柱和混凝土柱承载力之和。钢管和混凝土之间的相互作用使钢管内部混凝土的破坏由脆性破坏转变为塑性破坏,构件的延性性能明显改善,耗能能力大大提高,具有优越的抗震性能。塑性是指在静载作用下的塑性变形能力。钢管混凝土短柱轴心受压试脸表明,试件压缩到原长的,纵向应变达%以上时,试件仍有承载力。剥去钢力。武汉理工大学硕士学位论文
.┕,内部混凝土虽已有很大的鼓凸褶皱,但仍保持完整,并未松散,·且仍有约サ某性亓Γ么盖没骱蟛欧鬯橥崖洹?拐鹦阅苁侵冈诙稍鼗虻卣鹱饔孟拢具有良好的延性和吸能性。在这方面,钢管混凝土构件要比钢筋混凝土构件强得多。在压弯反复荷载作用下,弯矩曲率滞回曲线表明,结构的吸能性能特别好,无刚度退化,且无下降段,和不丧失局部稳定性的钢柱相同,但在一些建筑中,钢柱常常要采用很厚的钢板以确保局部稳定性。与钢筋混凝土柱相比,采用钢管混凝土柱时没有绑扎钢筋、支模和拆模等工序,施工简便。因为钢管内无钢筋,混凝土的浇灌更为方便,特别是目前采用泵送混凝土、高位抛落免振捣混凝土和自密实混凝土等工艺,更可加速