【摘要】：改進(jìn)組合式異形鋼管混凝土作為新型截面的鋼管混凝土構(gòu)件,除了具有普通鋼管混凝土的優(yōu)點外還擁有自身獨特的優(yōu)勢。改進(jìn)組合式異形鋼管混凝土在滿足承載力和結(jié)構(gòu)剛度要求的情況下,能節(jié)省材料,降低工程造價,便于焊接施工。同時還可以避免室內(nèi)出現(xiàn)棱角,有利于建筑布局,增加使用面積,具有廣闊的發(fā)展空間和良好的應(yīng)用前景。本文在2017年中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金資助項目(項目編號:WUT:2017-zy-056)的資助下,通過試驗對改進(jìn)組合式異形鋼管混凝土構(gòu)件的抗剪性能進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容及成果包括:(1)考慮鋼管厚度、軸壓比、剪跨比以及混凝土強(qiáng)度等影響因素,設(shè)計并制作了18個改進(jìn)組合式T形鋼管混凝土柱試件,對其進(jìn)行抗剪試驗。試驗結(jié)果表明,試件的破壞形態(tài)主要受剪跨比的影響。剪跨比為0.5的試件,其破壞形態(tài)表現(xiàn)為剪切型破壞;當(dāng)剪跨比為1.0時,試件主要表現(xiàn)為彎剪型破壞,但破壞偏彎曲型;剪跨比為1.5的試件,其破壞形態(tài)為彎曲型破壞。試件抗剪承載力隨著鋼管厚度和混凝土強(qiáng)度的增加而增大。與鋼管厚度為3mm的試件相比,厚度為4mm和5mm試件的抗剪承載力分別提高了29.6%和59.1%。與混凝土強(qiáng)度等級為C30的試件相比,C40和C50試件的抗剪承載力分別提高了17.5%和19.9%;抗剪承載力隨著剪跨比的增大而減小。軸壓比的變化對試件的抗剪承載力的影響較小。(2)考慮鋼管厚度、軸壓比、剪跨比以及混凝土強(qiáng)度等影響因素,設(shè)計并制作了18個改進(jìn)組合式L形鋼管混凝土柱試件,對其進(jìn)行抗剪試驗。試驗結(jié)果表明,試件的破壞形態(tài)主要受剪跨比的影響。剪跨比為0.5的試件,其破壞形態(tài)表現(xiàn)為剪切型破壞;當(dāng)剪跨比為1.0時,試件主要表現(xiàn)為彎剪型破壞,但破壞偏彎曲型;剪跨比為1.5的試件,其破壞形態(tài)為彎曲型破壞。試件極限承載力隨著鋼管厚度和混凝土強(qiáng)度的增加而增大。與鋼管厚度為3mm的試件相比,厚度為4mm和5mm試件的抗剪承載力分別提高了27.7%和65.4%。與混凝土強(qiáng)度等級為C30的試件相比,C40和C50試件的抗剪承載力分別提高了20.1%和29.7%;抗剪承載力隨著剪跨比的增大而減小。軸壓比的變化對試件的抗剪承載力的影響較小。(3)運用有限元軟件ABAQUS分別建立了改進(jìn)組合式T形和L形鋼管混凝土試件的模型并進(jìn)行了非線性分析,分析了兩類試件的工作機(jī)理和應(yīng)力分布特征,并將數(shù)值模擬結(jié)果與試驗結(jié)果進(jìn)行了對比。結(jié)果表明:模擬結(jié)果與試驗結(jié)果吻合程度較好,試件破壞形式保持一致,兩者的荷載-變形曲線發(fā)展趨勢和基本形態(tài)吻合較好。這表明有限元模型是合理可靠的。
【圖文】：

異形鋼管混凝土的特點與應(yīng)用.1 異形鋼管混凝土的特點中國經(jīng)濟(jì)正經(jīng)歷著高速的發(fā)展，伴隨而來的是建筑規(guī)模的日益擴(kuò)大，，的日趨增加，建筑形式的不斷創(chuàng)新，這些都將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件需要滿足載力以及更嚴(yán)苛的要求。而一般鋼筋混凝土由于承載力有限，在提高同時會增大截面面積從而影響室內(nèi)布局。為了適應(yīng)更高的發(fā)展要求，土應(yīng)運而生，并被越來越廣泛地使用在建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中，尤其是大跨度建筑。鋼管混凝土，顧名思義，是由鋼管和混凝土兩種材料組合而成一般是在鋼管中澆筑混凝土并振搗密實而成。在現(xiàn)有的論著以及規(guī)范各種因素和各方面的差異，對鋼管混凝土有著不同的區(qū)分。其中最常根據(jù)截面形狀對其進(jìn)行分類。根據(jù)截面形狀的不同，可將其分為圓形及矩形等，如圖 1-1 所示。

圖 1-2 T 形、L 形普通鋼管混凝土柱圖 1-3 帶約束拉桿的 T 形、L 形鋼管混凝土柱抗剪性能研究現(xiàn)狀 60 年代開始國外就開展了對鋼管混凝土結(jié)構(gòu)力學(xué)中的德國、法國以及英國，主要對圓形、方形以及究，其中核心混凝土主要為素混凝土。歐洲地區(qū)的的設(shè)計規(guī)程 DIN 18808（1997）[6]和英國的設(shè)計規(guī)程
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU398.9

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 黃俊;異形鋼管混凝土組合柱抗震性能研究[D];武漢大學(xué);2009年

2 堯國皇;鋼管混凝土構(gòu)件在復(fù)雜受力狀態(tài)下的工作機(jī)理研究[D];福州大學(xué);2006年

3 劉威;鋼管混凝土局部受壓時的工作機(jī)理研究[D];福州大學(xué);2005年

本文編號：2685778