【摘要】：復(fù)合不銹鋼管混凝土是在復(fù)合普通鋼管混凝土基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,這一新型組合結(jié)構(gòu)不僅具有復(fù)合普通鋼管混凝土的優(yōu)點,諸如塑性和韌性好、承載力高、自重輕、施工方便等,而且由于外鋼管為不銹鋼材料,因而還具有美觀、耐久性好、耐腐蝕等優(yōu)點,在對抗腐蝕能力要求較高的海洋平臺和跨海橋梁結(jié)構(gòu)以及城市標志性建筑有很好的應(yīng)用前景。本文采用試驗和有限元分析相結(jié)合的方法研究復(fù)合不銹鋼管混凝土柱在擬靜力作用下的抗震性能,對其破壞過程、破壞形態(tài)、破壞機理和參數(shù)分析進行了詳細研究。本文主要進行了以下研究工作:(1)完成了 8根圓形構(gòu)件(包括6根圓形復(fù)合不銹鋼管混凝土、2根中空夾層不銹鋼管混凝土)和8根方形構(gòu)件(包括6根方形復(fù)合不銹鋼管混凝土、1根中空夾層不銹鋼管混凝土以及1根不銹鋼管混凝土)在往復(fù)荷載作用下的試驗研究。試驗變化的參數(shù)為:軸壓比、內(nèi)外管尺寸比。研究了復(fù)合不銹鋼管混凝土柱在往復(fù)荷載作用下的全過程狀態(tài)、最終破壞形態(tài)、側(cè)向荷載-位移滯回曲線、骨架線、剛度退化、延性、耗能能力、變形、應(yīng)變、彎矩-曲率關(guān)系等,考察了不同參數(shù)的影響規(guī)律并比較了不同截面類型柱的性能。(2)利用ABAQUS有限元軟件建立了復(fù)合不銹鋼管混凝土柱在單調(diào)和往復(fù)加載作用下的有限元分析模型,有限元計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良好,驗證了有限元模型的適用性。(3)利用驗證后的有限元分析模型進行復(fù)合不銹鋼管混凝土柱在軸壓力和側(cè)向荷載作用下全過程的工作機理分析,考察了外不銹鋼管、內(nèi)鋼管、夾層混凝土、核心混凝土的應(yīng)力狀態(tài)。(4)以外鋼管屈服強度、內(nèi)管屈服強度、夾層混凝土抗壓強度、內(nèi)層混凝土抗壓強度、內(nèi)外管尺寸比、外管徑厚比(寬厚比)、內(nèi)管徑厚比、軸壓比和長細比為變化參數(shù),考察各參數(shù)對復(fù)合不銹鋼管混凝土柱側(cè)向荷載-側(cè)向位移骨架線的影響規(guī)律,比較了復(fù)合不銹鋼管混凝土柱和復(fù)合普通鋼管混凝土柱在性能上的差異。在參數(shù)分析的基礎(chǔ)上,提出了復(fù)合不銹鋼管混凝土結(jié)構(gòu)側(cè)向荷載-位移骨架線的簡化計算方法。
【學(xué)位授予單位】：福建工程學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU398.9
【圖文】：

鋼的價格大概是普通鋼的５倍左右，為了既能降低成本又能充分利用不銹鋼的優(yōu)點，在逡逑不銹鋼管混凝土內(nèi)部增加內(nèi)鋼管，這樣混凝土以及內(nèi)鋼管勢必可以減少外層不銹鋼用量，逡逑從而降低工程結(jié)構(gòu)造價。如圖１－１所示為本文所研宄的復(fù)合不銹鋼管混凝土柱截面形式，逡逑均由外不銹鋼管、內(nèi)圓鋼管、圓鋼管內(nèi)層混凝土、內(nèi)外鋼管之間的夾層混凝土四部分組逡逑成。逡逑／邋圓不銹鋼管邐＾方不銹鋼管逡逑＾＾＝＝＝５＾＾邐／邋圓鋼管邐ＩＩ邐■邐￣圓鋼管逡逑內(nèi)層混凝土邐／內(nèi)層混凝土逡逑ｕ邋Ｉ邐ｊ邋ｊ夾層混凝土邐夾層灥土逡逑（ａ）圓形復(fù)合不銹鋼管混凝土柱邐（ｂ）方形復(fù)合不銹鋼管混凝土柱逡逑圖１－１復(fù)合柱截面示意圖逡逑１逡逑

鋼的價格大概是普通鋼的５倍左右，為了既能降低成本又能充分利用不銹鋼的優(yōu)點，在逡逑不銹鋼管混凝土內(nèi)部增加內(nèi)鋼管，這樣混凝土以及內(nèi)鋼管勢必可以減少外層不銹鋼用量，逡逑從而降低工程結(jié)構(gòu)造價。如圖１－１所示為本文所研宄的復(fù)合不銹鋼管混凝土柱截面形式，逡逑均由外不銹鋼管、內(nèi)圓鋼管、圓鋼管內(nèi)層混凝土、內(nèi)外鋼管之間的夾層混凝土四部分組逡逑成。逡逑／邋圓不銹鋼管邐＾方不銹鋼管逡逑＾＾＝＝＝５＾＾邐／邋圓鋼管邐ＩＩ邐■邐￣圓鋼管逡逑內(nèi)層混凝土邐／內(nèi)層混凝土逡逑ｕ邋Ｉ邐ｊ邋ｊ夾層混凝土邐夾層灥土逡逑（ａ）圓形復(fù)合不銹鋼管混凝土柱邐（ｂ）方形復(fù)合不銹鋼管混凝土柱逡逑圖１－１復(fù)合柱截面示意圖逡逑１逡逑

２．邋１前言逡逑本章進行了邋６根圓形復(fù)合不銹鋼管混凝土構(gòu)件和２根中空夾層不銹鋼管混凝土構(gòu)件逡逑在擬靜力作用下的試驗研宄，如圖２－１所示。以軸壓比和管徑比進行單一變量，考察圓逡逑形復(fù)合不銹鋼混凝土柱在往復(fù)荷載作用下的破壞形態(tài)、極限承載力、滯回曲線、骨架線、逡逑剛度退化、延性系數(shù)、變形能力、耗能力、應(yīng)變分布等特性。逡逑／邐外不銹鋼管邐ｙ邐外不銹鋼管逡逑－５５＝＾／邐內(nèi)普通鋼管邐內(nèi)普通鋼管逡逑德一德一逡逑Ａ邐｜逡逑＾邐Ｄｎ邐，邐＾邐Ｄａ邋＿逡逑（ａ）邐（ｂ）逡逑圖２－１試件截面圖逡逑２．邋２試驗概況逡逑２．邋２．邋１試件設(shè)計逡逑制作了邋６根圓形復(fù)合不銹鋼混凝土構(gòu)件和２根中空夾層不銹鋼管混凝土對比試件，逡逑如表２－１所示。試驗變化參數(shù)為軸壓比和管徑比�！稙檩S壓比，定義為逡逑？＝Ｍ）／（0ｂ．２ｖ４ＳＱ＋／ｙ４ｓｉ＋／ｅ４ｔ）＋／ｅＤ，邋Ｍ）為軸壓力。式中：ｆ為混凝土圓柱體強度，p�。和Ｊｓｉ辶x戲直鷂獠恍飧止芎湍諂脹ǜ止艿慕孛婷婊�。和次沃冰樓济{慊炷梁湍誆慊炷鈴義系慕孛婊１恚玻鋇墓辜浦�，嫡浕赣z帽硎就飧止芙孛嫘巫詞竊殘�，翟滯赣z帽硎懼義夏詬止芙孛嫘巫詞竊殘�，抵R鱟幟福粱潁路直鴇硎灸詮芄芫叮擔(dān)埃恚硨停福埃恚恚謁母鰣義獻幟福雍停朔直鴇硎灸詬止苣諤畛浠炷粒ㄊ敵模┖筒惶畛浠炷粒ǹ招模

本文編號：2792115