本文關鍵詞：高強方鋼管高強混凝土軸壓短柱力學性能非線性有限元分析　出處：《沈陽建筑大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：在新世紀的社會中,各個學科齊頭并進,越來越多的新想法,新思路被廣大的研究者們所提出,結構工程學科也是其中之一。鋼管混凝土組合結構在土木工程結構中算是新軍,但其憑借著自身的特點頗受廣大學者們的青睞。目前各個國家對于鋼管混凝土結構的研究不盡相同,發(fā)達國家和地區(qū)已經(jīng)有了比較完善的關于普通材料、多種形式的鋼管混凝土結構的理論和規(guī)范,而且陸續(xù)的將新材料、新形式的鋼管混凝土添加到規(guī)范中來,另外他們己將現(xiàn)有的結構形式廣泛的應用到現(xiàn)實的工程中來如大跨度橋梁、高層、超高層等建筑中。而我國也從上世紀80年代開始對于鋼管混凝土結構展開初步研究,目前也己將符合我國相應標準的鋼管混凝土結構編入了規(guī)范中,并在此基礎上學者們提出了“鋼管混凝土統(tǒng)一”理論,但這些比較成熟的理論與規(guī)范還不足以讓鋼管混凝土結構在我國更廣泛的應用,僅有少部分比較前衛(wèi)、尖端的建筑結構中才應用得到,為此我國的廣大學者們還需要勇于探索。方鋼管混凝土是眾多鋼管混凝土結構形式中的一員,其雖沒有圓鋼管對于核心混凝土約束力強,承載力沒有鋼骨混凝土高,但是它以其自身節(jié)點構造簡單等特點受到廣大學者喜歡。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,材料的更新,為了應對現(xiàn)今建筑對于高承載力,高經(jīng)濟效益和高面積利用率等的挑戰(zhàn),廣大研究者們對于方鋼管混凝土也進行了深入的研究,逐漸增加結構形式的復雜程度,逐步提高材料強度是相關研究課題的方向�；谝陨纤�,本文將高強方鋼管高強混凝土柱的相關國內外發(fā)展現(xiàn)狀進行了總結,并且對于鋼管混凝土結構進行了創(chuàng)新,即將混凝土與鋼材兩種材料均換為了高強材料。本文對于二十幾根高強方鋼管高強混凝土軸壓短柱進行了非線性有限元分析,分析了典型算例的應力-應變曲線,對于高強方鋼管高強混凝土軸壓短柱的工作機理做了分析,研究了在加載的各個階段高強鋼管與高強混凝土分別承擔縱向荷載的比例,對比了核心高強混凝土與素混凝土的應力-應變曲線,同時對高強方鋼管高強混凝土軸壓短柱的中截面的應力、應變分布進行了分析。另外對核心混凝土強度,鋼管屈服強度,截面尺寸和含鋼率等因素的改變對于高強方鋼管高強混凝土短柱力學性能的影響規(guī)律進行分析。最后對于我國,歐洲和日本提出的方形鋼管混凝土的計算公式進行驗算,對比其誤差范圍,為以后高強方鋼管高強混凝土軸壓短柱承載力計算提供參考建議。采用非線性有限元分析軟件ABAQUS對高強方鋼管高強混凝土軸心受壓短柱的應力-應變曲線進行了分析,分析了各個因素對試件的力學性能的影響。并且分析了高強方鋼管與核心高強混凝土之間的相互作用關系,得到構件在達到極限狀態(tài)之前,混凝土為承擔豎向荷載的主要部分,在此之后二者承擔豎向荷載的比例接近為1：1。另外對于核心混凝土與方鋼管在受力過程中的應力變化情況進行對比,并得出高強方鋼管高強混凝土短柱充分利用了高強混凝土抗壓與高強鋼材抗拉的材性特點,同時其極限承載力有了顯著的提高,另外高強鋼管高強混凝土軸壓短柱后期延性較差,而含鋼率在合理的范圍之內越大,其后期殘余承載力越大。最后對方鋼管混凝土相關承載力計算公式計算結果與模擬結果進行對比分析,為以后新型組合結構的進一步的研究工作提供了參考。
[Abstract]:In the society of the new century , there are more and more new ideas , more and more new ideas and new ideas have been put forward by the vast majority of researchers . The concrete is the main part to bear the vertical load , after which the proportion of the two bears the vertical load is close to 1 : 1 . In addition , the high strength concrete steel tube high strength concrete short column makes full use of the material characteristics of the high - strength concrete compressive strength and high - strength steel . Meanwhile , the ultimate bearing capacity of the high - strength concrete steel tube high - strength concrete shaft is poor , and the later residual bearing capacity of the high - strength concrete - filled steel tube high - strength concrete shaft is larger .

【學位授予單位】：沈陽建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TU398.9

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本文編號：1397052