方鋼管—工字型鋼骨混凝土偏壓柱力學性能分析及承載力計算.pdf

1、隨著多層、高層建筑的迅速發(fā)展,鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)越來越受到人們的重視。方鋼管-工字型鋼骨混凝土組合柱作為一種新型的鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu),在工程中將有著廣泛的運用。目前,國內(nèi)外對方鋼管-工字型鋼骨混凝土軸壓柱研究較多,對偏壓柱研究很少。本文針對方鋼管-工字型鋼骨混凝土偏壓柱的力學性能,進行了非線性數(shù)值模擬和理論分析,具體內(nèi)容和相應的結(jié)論有以下幾個方面:
　　(1)針對方鋼管-工字型鋼骨混凝土偏壓柱的力學性能,利用有限元軟件 ANSYS

2、,進行了非線性數(shù)值模擬。在驗證模型的基礎上,分析了方鋼管-工字型鋼骨混凝土偏壓柱的受力機理和破壞形態(tài)。結(jié)果表明:當荷載達到極限荷載時,受壓側(cè)方鋼管和工字型鋼骨達到屈服,受拉側(cè)方鋼管尚未達到屈服。在此基礎上,分析了長細比、配骨指標、偏心距、混凝土強度等級、方鋼管壁厚等因素對構(gòu)件受力性能的影響。結(jié)果表明:構(gòu)件的承載力隨長細比的增加而減小;配骨指標的增加使承載力緩慢增加;偏心距的增長導致承載力快速下降;混凝土強度等級的增加使承載力提高;方鋼管

3、壁厚的增加使承載力提高。
　　(2)結(jié)合有限元 ANSYS計算結(jié)果,利用正交原理,研究長細比、混凝土強度等級、方鋼管壁厚和偏心距對方鋼管-工字型鋼骨混凝土偏壓柱極限承載力的影響程度,并探討各因素水平對指標的影響。
　　(3)分別采用極限承載狀態(tài)設計法和疊加法,推出方鋼管-工字型鋼骨混凝土偏壓柱的極限承載力計算公式,并與試驗結(jié)果和有限元計算值進行了對比分析。結(jié)果表明,極限狀態(tài)設計法和疊加法都能很好地預測方鋼管-工字型鋼骨混凝土