本文關(guān)鍵詞：內(nèi)灌砂鋼管柱力學(xué)性能試驗研究

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【摘要】：內(nèi)灌砂鋼管柱(Sand-Filled Steel Tube,SFST,以下簡稱SFST柱)具有整體穩(wěn)定性好,承載力大,制作安裝方便,經(jīng)濟效果好等特點。目前,國內(nèi)外對內(nèi)灌砂鋼管柱的相關(guān)試驗的研究和設(shè)計理論報道比較少,為了推廣該結(jié)構(gòu)形式的廣泛運用,有必要對此進行研究�；跇蛄菏┕ぶ信R時支撐實際工程背景,通過“提出問題—簡化模型—試驗驗證—基于有限元模型的分析—得出實用的計算方法”這一技術(shù)路線對內(nèi)灌砂鋼管柱的力學(xué)性能詳細(xì)的研究分析,主要工作和取得的研究成果如下:本文對21根內(nèi)灌砂鋼管柱的縮尺模型進行了承載力的實驗研究,研究其結(jié)構(gòu)形式的靜力力學(xué)性能和破壞模式。對試件柱進行了軸心、偏心的加載方式,得到了內(nèi)灌砂鋼管柱的極限承載力、荷載-位移曲線、荷載-應(yīng)變曲線。對內(nèi)灌砂鋼管柱的長細(xì)比、徑厚比、偏心距、砂子粒徑、砂子含水率、砂子壓實度等參數(shù)的分析,得到了影響內(nèi)灌砂鋼管柱極限承載力的因素。對內(nèi)灌砂鋼管柱進行有限元軟件分析,用ABAQUS軟件模擬了內(nèi)灌砂鋼管柱受力情況,得到了試件的荷載-位移曲線、荷載-應(yīng)變曲線以及模擬承載值。將模擬值和試驗值進行了對比,結(jié)果吻合較好,從而驗證了有限元模型的可行性,為深入研究鋼管砂柱提供了理論依據(jù)參考。在內(nèi)灌砂鋼管柱試驗基礎(chǔ)上,通過有限元進行建模分析,結(jié)合二者推導(dǎo)出了鋼管砂柱的極限承載力計算簡化公式,并分別對試驗柱得到了驗證。本文的承載力簡化計算公式可為此類臨時支撐結(jié)構(gòu)的工程設(shè)計與相關(guān)規(guī)范編制提供參考。
【關(guān)鍵詞】：內(nèi)灌砂鋼管柱 試驗研究 有限元模型 極限承載力 臨時支撐
【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】：2016
【分類號】：TU398.9
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 課題背景11-15
• 1.1.1 鋼筋混凝土的發(fā)展和研究11-12
• 1.1.2 鋼管混凝土的發(fā)展和研究12-14
• 1.1.3 鋼管砂柱的發(fā)展和研究14-15
• 1.2 相關(guān)課題研究現(xiàn)狀15-18
• 1.2.1 鋼管混凝土構(gòu)件的靜力性能研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.2 灌注砂鋼管柱受力性能相關(guān)研究現(xiàn)狀18
• 1.3 本文研究工作18-20
• 1.3.1 研究對象和研究意義18-20
• 1.3.2 研究目標(biāo)和技術(shù)路線20
• 1.3.3 預(yù)期成果20
• 1.4 本章小結(jié)20-21
• 第二章 試驗概況21-36
• 2.1 試驗內(nèi)容及目的21
• 2.1.1 試驗內(nèi)容21
• 2.1.2 試驗?zāi)康?/span>21
• 2.2 試驗設(shè)計和制作21-26
• 2.2.1 試驗柱的設(shè)計21-25
• 2.2.2 試驗柱的制作25-26
• 2.3 材性試驗26-29
• 2.3.1 鋼管的材性試驗27-28
• 2.3.2 混凝土的材性試驗28-29
• 2.4 構(gòu)件柱試驗方案29-30
• 2.4.1 試驗加載方案29
• 2.4.2 試驗加載裝置29-30
• 2.4.3 測點布置30
• 2.5 試驗過程現(xiàn)象及破壞特征30-35
• 2.6 本章小結(jié)35-36
• 第三章 試驗結(jié)果分析36-61
• 3.1 試驗結(jié)果36
• 3.1.1 承載力結(jié)果匯總36
• 3.2 荷載-位移關(guān)系曲線36-42
• 3.3 荷載-應(yīng)變關(guān)系曲線42-48
• 3.4 承載力對比分析48-56
• 3.4.1 鋼管填充物的影響48-49
• 3.4.2 長細(xì)比影響49-50
• 3.4.3 壓實度影響50-52
• 3.4.4 徑厚比影響52-53
• 3.4.5 偏心距影響53-54
• 3.4.6 砂子粒徑影響54-55
• 3.4.7 砂子含水率影響55-56
• 3.5 強度系數(shù)分析56-58
• 3.6 平均應(yīng)變分析58-60
• 3.7 本章小結(jié)60-61
• 第四章 灌砂鋼管柱的有限元分析61-83
• 4.1 有限元相關(guān)理論61-62
• 4.1.1 有限元分析方法概述61
• 4.1.2 有限元法步驟61-62
• 4.1.3 有限元分析軟件62
• 4.2 材料本構(gòu)關(guān)系62-67
• 4.2.1 鋼材的本構(gòu)關(guān)系62-64
• 4.2.2 混凝土的本構(gòu)關(guān)系64-66
• 4.2.3 砂子的本構(gòu)模型66-67
• 4.3 有限元模型的建立67-72
• 4.4 有限元結(jié)果分析72-73
• 4.5 有限元結(jié)果和試驗驗證分析73-79
• 4.5.1 荷載-位移對比分析73-75
• 4.5.2 荷載-應(yīng)變對比分析75-79
• 4.6 實用計算方法79-81
• 4.6.1 圓形鋼管混凝土計算公式79-80
• 4.6.2 內(nèi)灌砂鋼管混凝土計算公式80-81
• 4.7 本章小結(jié)81-83
• 第五章 結(jié)論與展望83-85
• 5.1 結(jié)論83
• 5.2 展望83-85
• 參考文獻85-88
• 致謝88-89
• 作者簡歷89
• 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文89
• 參與科研項目89

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1 徐鑫;內(nèi)灌砂鋼管柱力學(xué)性能試驗研究[D];蘇州科技大學(xué);2016年

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