圓端形鋼管混凝土軸壓試驗(yàn)研究.pdf

1、在現(xiàn)在高速發(fā)展的社會(huì)里，建筑行業(yè)的發(fā)展也日新月異。而鋼管混凝土這種新型構(gòu)件也逐漸發(fā)展起來(lái)。鋼管混凝土是在鋼管中澆灌混凝土的組合結(jié)構(gòu)，這種組合結(jié)構(gòu)結(jié)合了鋼材和混凝土兩者的特性，能充分發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn)。本文主要研究圓端形鋼管混凝土，所謂圓端形即由兩段圓弧和兩段直線連接組成的截面形式。圓端形鋼管混凝土不僅具有承載力高、塑性韌性好、耐火性能好、施工方便、造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)，還具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)圓端形鋼管混凝土具有良好的外部造型，能滿足建筑美學(xué)的要求。

2、(2)圓端形鋼管混凝土具有自己的強(qiáng)軸和弱軸，相同截面面積的圓端形鋼管混凝土相比圓形鋼管混凝土，圓端形鋼管混凝土在強(qiáng)軸方向具有更大抗彎能力，因而對(duì)于單軸抗彎的構(gòu)件，采用圓端形鋼管混凝土能夠降低造價(jià)。(3)圓端形鋼管混凝土的圓弧段相比其他截面形式的鋼管混凝土更光滑，能有效的抵抗流水或其他液體的沖擊，例如在跨河跨江的大橋中，采用圓端形鋼管混凝土做成的橋墩能減少流水的沖擊荷載，延長(zhǎng)橋墩的使用壽命。(4)圓端形鋼管混凝土在強(qiáng)軸方向具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性

3、。本文根據(jù)后湖大橋中圓端形鋼管混凝土柱制作試驗(yàn)構(gòu)件展開以下幾個(gè)工作的研究：
　　 (1)通過(guò)試驗(yàn)的方法及ansys建模分析的方法對(duì)圓端形鋼管混凝土構(gòu)件軸壓機(jī)理進(jìn)行受力全過(guò)程分析，分析鋼管混凝土受力過(guò)程中的破壞形態(tài)，分析其應(yīng)力分布規(guī)律。
　　 (2)利用試驗(yàn)的方法分析圓端形鋼管混凝土在軸壓荷載作用下同一截面不同點(diǎn)應(yīng)力大小關(guān)系及在同一豎向軸線上不同截面的點(diǎn)的應(yīng)力大小關(guān)系并與ansys建模結(jié)果對(duì)比分析。
　　 (3)利

4、用統(tǒng)一理論的方法，推導(dǎo)出圓端形鋼管混凝土軸壓柱承載力實(shí)用計(jì)算公式；利用環(huán)向受力理論計(jì)算出圓端形鋼管混凝土環(huán)向應(yīng)力在圓弧段與直線段的比值，畫出其環(huán)向應(yīng)力圖形并與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析。
　　 (4)利用試驗(yàn)的方法確定圓端形鋼管混凝土柱極限承載力并與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。
　　 本文以試驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過(guò)理論計(jì)算及有限元對(duì)圓端形構(gòu)件進(jìn)行對(duì)比分析，得出的結(jié)論如下：
　　 (1)圓端形鋼管混凝土在軸壓荷載作用下，在同一截面中，

5、圓弧最外端的縱向及環(huán)向應(yīng)力較大，圓弧與直線接觸處次之，直線段最小。
　　 (2)在圓端形鋼管混凝土理論計(jì)算中，我國(guó)福建省工程建筑標(biāo)準(zhǔn)DBJ13-51-2003規(guī)程對(duì)圓端形鋼管混凝土極限承載力的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)值最接近，EC4規(guī)程次之，美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)提出的AISC-LRFD設(shè)計(jì)規(guī)程和AISC規(guī)程的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果相差較大。
　　 (3)利用有限元分析軟件ansys對(duì)圓端形鋼管混凝土進(jìn)行建模分析，分析其荷載應(yīng)變曲線，通過(guò)與