本文關鍵詞：初應力對鋼管混凝土極限承載力的有限元研究

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【摘要】：實際工程中,鋼管構件在施工時一般是先架設空鋼管,然后再澆筑混凝土,為了加快施工進度,通常是架設了幾層鋼管之后再澆筑混凝土,此時空鋼管就會由于上部自重、施工荷載的作用而產生縱向壓應力,叫做鋼管初應力,簡稱初應力。由于條件限制不能對作用在鋼管上的荷載進行完全的卸除,會在鋼管中產生初應力。對于一些承載力不足或者老化的構件,也會在鋼管中產生初應力,此時需要對構件進行加固。而初應力使整體結構的承載能力降低,導致整個結構偏于不安全。目前,國內外文獻當中,對于有初應力作用的鋼管混凝土構件的承載力的計算公式在我國的相關規(guī)范中并沒有給出明確公式。本文通過使用有限元模擬軟件ABAQUS,研究了鋼管混凝土構件在有鋼管初應力情況下受力的性能,分析了對構件承載力有影響的初應力率、長細比、偏心率等參數,研究表明:鋼管初應力使得鋼管混凝土構件的變形增大,撓度增大,而承載力降低,其中在影響初應力的影響系數的因素中,初應力率、長細比、偏心率起到重要的作用。長細比越大、初應力率越大,初應力的影響系數越大;在一定的偏心率范圍內,長細比越小、偏心率越大,初應力的影響系數反而越小;當長細比較大時,偏心率越大,初應力的影響系數也許越大�？紤]到初應力對鋼管混凝土的承載力影響,提出了有鋼管初應力的構件的承載力折減系數的簡化計算公式,并對初應力的影響系數在規(guī)范中公式中的應用進行了說明。此外,有限元分析結果是否具有準確性還需要理論和試驗的驗證,將本文提出的有限元模擬分析結果與已發(fā)表的模擬和試驗結果進行了對比,對比結果表明:兩者基本吻合。由本文研究可知,本文的模擬結果可以為工程技術人員在施工中提供參考依據。
【關鍵詞】：鋼管混凝土 初應力 有限元模擬軟件 承載力 計算公式
【學位授予單位】：遼寧工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU398.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 鋼管混凝土的特點9-10
• 1.2 鋼管混凝土的發(fā)展概況10
• 1.3 鋼管初應力問題的提出10-11
• 1.4 鋼管初應力的研究現狀11-12
• 1.5 現行規(guī)程對鋼管初應力問題的規(guī)定12-13
• 1.6 現有研究的不足之處13
• 1.7 本文研究的內容13-15
• 2 有限元模型的建立15-21
• 2.1 有限元研究簡介15
• 2.2 材料的應力—應變關系模型15-18
• 2.2.1 鋼材的應力—應變關系模型15-16
• 2.2.2 混凝土的應力—應變關系模型16-18
• 2.3 有限元分析模型18-21
• 2.3.1 鋼管混凝土建模18-19
• 2.3.2 鋼管初應力在有限元中的實現19-21
• 3 鋼管混凝土受壓性能在初應力作用下的影響21-45
• 3.1 初應力對軸壓試件的影響21-23
• 3.2 初應力對偏壓試件的影響23-25
• 3.3 荷載變形全過程曲線25-33
• 3.4 含鋼率對軸壓短柱的影響33-35
• 3.5 對鋼管、混凝土的研究35-45
• 4 對比驗證及公式推導45-58
• 4.1 試驗概況45-50
• 4.2 有限元荷載值與規(guī)范公式計算值對比50-53
• 4.3 承載力建議計算公式的推導53-58
• 4.3.1 概況53
• 4.3.2 承載力建議計算公式53-58
• 5 結論與展望58-60
• 5.1 結論58
• 5.2 展望58-60
• 參考文獻60-63
• 致謝63

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本文編號：606294