軸壓比對鋼管混凝土柱抗爆性能的影響研究.pdf

1、世界范圍內(nèi)的局部戰(zhàn)爭、國際恐怖主義活動以及民用易燃易爆品的意外爆炸事故時有發(fā)生,不斷威脅著人們的生命和財產(chǎn)安全,因此如何提高建筑結(jié)構(gòu)的防爆抗爆性能,已經(jīng)成為一項重要而現(xiàn)實的課題。鋼管混凝土柱具有承載力高、塑性和韌性好、施工方便等特點,已在工程實際中得到廣泛應用;現(xiàn)階段對于其抗爆性能的研究基本以數(shù)值模擬為主,很少有試驗研究;并且在理論分析方面,幾乎都將其作為抗彎構(gòu)件來研究;而真實結(jié)構(gòu)中的框架柱則是壓彎構(gòu)件,因此研究軸壓比對鋼管混凝土柱抗爆

2、性能的影響具有工程實際意義。本文采用理論分析方法對軸壓比作用下鋼管混凝土柱的抗爆性能進行分析,主要研究工作和成果如下:
　　(1)基于三參數(shù)統(tǒng)一強度理論,采用鋼管混凝土統(tǒng)一理論的思想,通過約束均勻系數(shù)和有效約束系數(shù)將正多邊形截面轉(zhuǎn)化為圓截面進行分析,建立了適用于不同截面形式的鋼管混凝土軸壓短柱極限承載力統(tǒng)一計算公式,與相關文獻的試驗結(jié)果進行了計算對比,驗證了其正確性,并對影響因素進行分析。
　　(2)基于廣義單自由度理論,通

3、過定義質(zhì)量、荷載和抗力系數(shù),提出了考慮軸壓比的等效單自由度簡化分析方法;根據(jù)假設的形狀函數(shù),推導了該等效單自由度體系的特征參數(shù),得到軸壓比對體系的剛度和最大抗力具有削弱作用。
　　(3)利用文獻中的試驗結(jié)果,對所建立的考慮軸壓比的等效單自由度體系理論進行了對比驗證,通過影響因素分析發(fā)現(xiàn):可采取增大含鋼率、減小長徑比或提高鋼材強度的措施來減小軸壓比對鋼管混凝土柱抗爆性能的削弱作用;最后,給出了抗爆柱的破壞位移、軸壓比限值以及剩余軸壓