【摘要】：已有的試驗(yàn)表明,方鋼管對核心混凝土,空間鋼構(gòu)架對核心混凝土具有一定的約束作用,可以提高核心混凝土的強(qiáng)度和變形性能。據(jù)此,提出一種新型的組合柱—內(nèi)埋空間鋼構(gòu)架方形鋼管混凝土短柱,即在方鋼管混凝土中內(nèi)埋空間鋼構(gòu)架形成組合柱,具有空間鋼構(gòu)架對核心混凝土、方鋼管對空間鋼構(gòu)架外混凝土的雙重約束作用。通過進(jìn)行軸心受壓試驗(yàn)與有限元分析,探索該類組合柱的受力性能,并提出組合柱的極限承載力計(jì)算公式為以后的工程實(shí)際提供一定的理論依據(jù)。通過改變外方鋼管的寬厚比,內(nèi)部空間鋼構(gòu)架綴板的間距等參數(shù)設(shè)計(jì)制作了5個(gè)內(nèi)埋空間鋼構(gòu)架方形鋼管混凝土短柱試件與1個(gè)純方管混凝土短柱試件,進(jìn)行軸心受壓試驗(yàn)研究。研究表明:由于核心混凝土受到外部空間鋼構(gòu)架良好的約束作用,內(nèi)埋空間鋼構(gòu)架混凝土短柱明顯改善了方鋼管后期的延性,當(dāng)試件達(dá)到峰值荷載以后,承載力衰減變?nèi)?體現(xiàn)出較好的變形能力。隨著外部方鋼管厚度的增大,綴板間距的減小,試件極限承載能力與變形都提高,而綴板的間距是影響試件后期延性的主要因素。通過ABAQUS有限元分析軟件,建立了內(nèi)埋空間鋼構(gòu)架方形鋼管混凝土短柱非線性有限元模型,通過對上述試驗(yàn)試件的模擬分析,表明模擬的荷載-位移曲線均吻合良好。在驗(yàn)證模型正確性的基礎(chǔ)下,通過改變內(nèi)部鋼骨角鋼的肢長,內(nèi)部鋼骨綴板的厚度,混凝土的強(qiáng)度,內(nèi)外鋼骨形式的變化,又額外設(shè)計(jì)了8個(gè)有限元試件模型。有限元分析表明,隨著角鋼肢長的增大,綴板厚度的增大,內(nèi)填混凝土強(qiáng)度的提高,峰值荷載均呈上升的趨勢。同時(shí)隨著內(nèi)外鋼骨形式的變化,明顯可以發(fā)現(xiàn)雙空間鋼構(gòu)架的峰值荷載與變形要優(yōu)于內(nèi)部空間鋼構(gòu)架外部方形鋼管的混凝土柱,而內(nèi)外均是方鋼管鋼骨的混凝土柱則在峰值荷載以后表現(xiàn)出較差的延性同時(shí)極限承載能力也最低。在試驗(yàn)研究和有限元模擬分析的基礎(chǔ)上,采用疊加原理,推導(dǎo)了兩種計(jì)算內(nèi)埋空間鋼構(gòu)架方鋼管混凝土短柱軸壓承載力的計(jì)算公式,分析表明,計(jì)算公式的計(jì)算值N_u~(cal)與試驗(yàn)值N_u~(test)符合較好,可以用來計(jì)算方鋼管混凝土短柱軸壓承載力。
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU398.9
【圖文】：

土柱的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢柱不同于型鋼混凝土柱等實(shí)腹式鋼骨綴條以焊接的方式連接四端的縱向角扎而成的鋼筋籠然后內(nèi)填混凝土形成比，不僅提高了鋼材與混凝土的整性能與延性�？臻g鋼構(gòu)架本身可以承內(nèi)部混凝土產(chǎn)生側(cè)向擠壓，間接提高核整體后期的變形能力，同時(shí)混凝土也于三向受壓狀態(tài)，對外部角鋼產(chǎn)生側(cè)，角鋼承載能力沒辦法充分發(fā)揮。

學(xué)碩士論文 第二章 內(nèi)埋空間鋼構(gòu)架方形鋼管軸壓短柱受力性40 3900 600110×110 4L40×4 309×4=1236 33.33 4656 600110×110 4L40×4 309×4=1236 503136600110×110 4L40×4 309×4=1236 503136600110×110 4L40×4 309×4=1236 件配筋圖是各個(gè)試件的配筋圖，考慮到內(nèi)部空間鋼構(gòu)架間距較小，并且，為了便于澆筑混凝土，在柱頂鋼板開方形洞口。同時(shí)為了便架的導(dǎo)線引出，在距離頂板 100mm 處開橢圓形洞口，并且為弱太大，在引線處通過結(jié)構(gòu)膠粘貼一塊鋼板來適當(dāng)加強(qiáng)。）SSFCC-61

SSFCC-61橫截面配筋圖

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2753691