本文關(guān)鍵詞：基于有限條法的鋼管混凝土局部屈曲性能若干關(guān)鍵問(wèn)題研究

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【摘要】：本文對(duì)不帶拉桿和帶約束拉桿方鋼管混凝土柱鋼管壁板件的軸壓和偏壓局部屈曲進(jìn)行了理論推導(dǎo)和性能分析,主要研究?jī)?nèi)容及研究成果如下：(1)基于現(xiàn)有試驗(yàn)和理論研究合理地假定方鋼管混凝土柱鋼板的邊界條件為四邊固定約束。利用有限條法,推導(dǎo)出方鋼管混凝土軸壓和偏壓柱的臨界局部屈曲應(yīng)力計(jì)算公式,對(duì)方鋼管混凝土偏壓柱的臨界屈曲系數(shù)進(jìn)行了非線性擬合,給出了其簡(jiǎn)化計(jì)算公式。其計(jì)算值與現(xiàn)有理論的計(jì)算結(jié)果對(duì)比,吻合良好。給出了不同應(yīng)力梯度下鋼板寬厚比的建議限值,以保證鋼管混凝土鋼管壁在發(fā)生局部屈曲之前屈服。(2)針對(duì)帶約束拉桿方形鋼管混凝土軸壓和偏壓柱鋼板的局部屈曲特性,通過(guò)界定約束拉桿的影響區(qū)域,建立了帶約束拉桿方形鋼管混凝土軸壓和偏壓柱的局部屈曲模型�；诖四Ｐ�,利用有限條法計(jì)算了帶約束拉桿方鋼管混凝土軸壓和偏壓柱鋼板的臨界屈曲應(yīng)力。提出了約束拉桿影響區(qū)域的局部屈曲簡(jiǎn)化計(jì)算公式,該公式誤差小于1%。(3)帶約束拉桿方鋼管混凝土臨界局部屈曲應(yīng)力計(jì)算值與現(xiàn)有試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,吻合良好,基于有限條法的帶約束拉桿方鋼管混凝土軸壓和偏壓柱鋼板的局部屈曲模型是適用于帶約束拉桿方鋼管混凝土的局部屈曲分析。(4)應(yīng)用所提出的模型,研究了不同應(yīng)力梯度下約束拉桿的水平間距、縱向間距及拉桿直徑對(duì)帶約束拉桿方形鋼管混凝土柱鋼板整體臨界局部屈曲平均應(yīng)力的影響。結(jié)果表明,約束拉桿縱向間距對(duì)整體臨界局部屈曲平均應(yīng)力的影響最為顯著,水平間距次之,而拉桿直徑的影響最小。最后,建議了不同應(yīng)力梯度、約束拉桿間距和約束拉桿直徑下的方鋼管混凝土軸壓和偏壓柱鋼板寬厚比的限值,以便于工程設(shè)計(jì)應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：鋼管混凝土 局部屈曲 有限條法 約束拉桿 應(yīng)力梯度
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU398.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 緒論13-31
• 1.1 鋼管混凝土發(fā)展與應(yīng)用概況13-14
• 1.2 鋼管混凝土的研究現(xiàn)狀14-25
• 1.2.1 圓鋼管混凝土的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 方形和矩形鋼管混凝土的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.3 其他截面鋼管混凝土的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.4 鋼管混凝土截面加強(qiáng)措施及研究現(xiàn)狀18-25
• 1.3 鋼管混凝土局部屈曲性能的研究現(xiàn)狀25-30
• 1.3.1 圓形鋼管混凝土的局部屈曲性能研究現(xiàn)狀26-27
• 1.3.2 方形和矩形鋼管混凝土的局部屈曲性能研究現(xiàn)狀27-29
• 1.3.3 目前鋼管混凝土局部屈曲性能研究存在的問(wèn)題29-30
• 1.4 課題研究目的和內(nèi)容30-31
• 第二章 基于有限條法的鋼管混凝土局部屈曲分析方法及原理31-45
• 2.1 概述31
• 2.2 有限條法簡(jiǎn)介31-37
• 2.2.1 有限條法的優(yōu)點(diǎn)32
• 2.2.2 有限條法的解題步驟32-33
• 2.2.3 通用位移函數(shù)的選取33-35
• 2.2.4 有限條的特征方程35-37
• 2.3 基于有限條法的鋼管混凝土局部屈曲分析方法及原理37-43
• 2.3.1 矩形平面應(yīng)力條37-40
• 2.3.2 矩形彎曲板條40-42
• 2.3.3 鋼板條的特征方程42-43
• 2.4 本章小結(jié)43-45
• 第三章 基于有限條法的方鋼管混凝土柱局部屈曲分析45-58
• 3.1 概述45
• 3.2 方鋼管混凝土軸壓柱的局部屈曲45-49
• 3.2.1 屈曲模態(tài)和位移函數(shù)的選擇45-46
• 3.2.2 剛度矩陣和穩(wěn)定矩陣46-48
• 3.2.3 方鋼管混凝土軸壓柱鋼板的屈曲強(qiáng)度48-49
• 3.2.4 與現(xiàn)有理論計(jì)算結(jié)果的比較49
• 3.3 方形鋼管混凝土偏壓柱的局部屈曲49-56
• 3.3.1 應(yīng)力梯度的定義49-50
• 3.3.2 屈曲模態(tài)和位移函數(shù)的選擇50-51
• 3.3.3 剛度矩陣和穩(wěn)定矩陣51-53
• 3.3.4 方鋼管混凝土偏壓柱鋼板的局部屈曲強(qiáng)度53-55
• 3.3.5 與現(xiàn)有理論計(jì)算結(jié)果的比較55-56
• 3.4 軸壓、偏壓下方鋼管混凝土柱鋼板寬厚比建議限值56-57
• 3.5 本章小結(jié)57-58
• 第四章 基于有限條法的帶約束拉桿方鋼管混凝土柱局部屈曲分析58-76
• 4.1 概述58
• 4.2 帶約束拉桿方鋼管混凝土軸壓柱的局部屈曲分析58-67
• 4.2.1 模型建立58-60
• 4.2.2 約束拉桿影響范圍內(nèi)的鋼板局部屈曲分析60-64
• 4.2.3 約束拉桿非影響范圍內(nèi)的鋼板局部屈曲分析64
• 4.2.4 帶約束拉桿方鋼管混凝土柱鋼板整體臨界局部屈曲應(yīng)力64-67
• 4.3 帶約束拉桿方鋼管混凝土偏壓柱的局部屈曲分析67-71
• 4.4 軸壓、偏壓下帶約束拉桿方鋼管混凝土柱鋼板寬厚比建議限值71-75
• 4.5 本章小結(jié)75-76
• 結(jié)論76
• 展望76-78
• 參考文獻(xiàn)78-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文86-88
• 致謝88

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本文編號(hào)：741796