鋼管混凝土不等端彎矩偏壓柱的力學(xué)性能.pdf

1、鋼管混凝土是指在鋼管中填充混凝土而形成的構(gòu)件，由于其承載力高、塑性和韌性好、耐火性能好和經(jīng)濟(jì)效果好等特點(diǎn)，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外受到了較為廣泛的關(guān)注，是發(fā)展前景廣闊的一種結(jié)構(gòu)形式。實(shí)際工程中，鋼管混凝土偏壓柱是最常見(jiàn)的一種構(gòu)件，對(duì)鋼管混凝土偏壓柱進(jìn)行研究具有實(shí)際工程意義。鋼管混凝土偏壓柱通常是指等端彎矩偏壓柱，其頂端和底端的荷載偏心距相同，柱端所受彎矩也相同。而當(dāng)鋼管混凝土偏壓柱頂端和底端的荷載偏心距不同時(shí)，柱端所受彎矩將不同，即為不等端彎矩偏

2、壓柱。
　　本文從試驗(yàn)和理論兩方面較深入地研究了圓鋼管混凝土和方、矩形鋼管混凝土不等端彎矩偏壓柱的力學(xué)性能，以鋼管混凝土等端彎矩偏壓柱承載力計(jì)算公式為基礎(chǔ)，提出了圓形、方形和矩形鋼管混凝土柱不等端彎矩偏心受壓作用下承載力計(jì)算公式中的等效彎矩系數(shù)，具體進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作：
　　1.總結(jié)了目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)試驗(yàn)和理論研究成果，確定了本文研究鋼管混凝土柱不等端彎矩偏壓力學(xué)性能的理論方法和試驗(yàn)方案。
　　2.以端彎矩比β=M

3、1/M2（M1和M2分別為柱端的彎矩，取|M2|≥|M1|），荷載偏心率e2/r（e2為荷載偏心距，r=D/2或B/2）和方鋼管混凝土構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比λ（λ=L/i，i為截面回轉(zhuǎn)半徑）為主要變化參數(shù)，進(jìn)行了6個(gè)圓鋼管混凝土構(gòu)件，12個(gè)方鋼管混凝土構(gòu)件和6個(gè)矩形鋼管混凝土構(gòu)件的不等端彎矩偏心受壓試驗(yàn)研究，詳細(xì)分析了試驗(yàn)現(xiàn)象與數(shù)據(jù)。
　　3.采用有限元軟件ABAQUS建模并進(jìn)行鋼管混凝土不等端彎矩偏壓構(gòu)件的受力全過(guò)程模擬。考慮了焊接殘余應(yīng)

4、力對(duì)方、矩形鋼管混凝土偏心受壓構(gòu)件的影響，將試驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較，驗(yàn)證了計(jì)算模型的可靠性。
　　4.從構(gòu)件的變形情況、荷載-變形全過(guò)程曲線、受力過(guò)程中鋼管和核心混凝土截面縱向應(yīng)變分布規(guī)律、鋼管與核心混凝土之間的相互作用和殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的影響、不等端彎矩對(duì)構(gòu)件承載力與延性的影響等方面對(duì)不等端彎矩和等端偏壓構(gòu)件進(jìn)行了對(duì)比分析，從而揭示了鋼管混凝土柱不等端彎矩偏心受壓的工作機(jī)理。
　　5.在大量參數(shù)分析的基礎(chǔ)上，分別提出了