鋼管再生混合砼柱構(gòu)件是指將再生混合砼倒入外鋼管而制得的一種組合構(gòu)件。該構(gòu)件即可以充分發(fā)揮鋼管與核心砼的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)還可以合理并有效地解決最主要的建筑垃圾--廢混凝土。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)該類構(gòu)件開展了一系列的研究,但對(duì)矩形鋼管再生砼結(jié)構(gòu)的研究還不夠深入。矩形鋼管再生混合砼柱較比方形鋼管再生砼柱有明顯的強(qiáng)弱軸可以滿足結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn);較比圓形鋼管再生砼柱有節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。因此,筆者在國(guó)內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上,使用數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究相結(jié)合的方式開展對(duì)薄壁矩形鋼管再生混合砼長(zhǎng)柱軸壓力學(xué)性能的研究。借助ANSYS有限元分析軟件,基于本課題組提出的考慮了截面高寬比影響的矩形鋼管再生混合砼本構(gòu)關(guān)系模型,選含鋼率、長(zhǎng)細(xì)比以及截面高寬比作為控制變量,對(duì)薄壁矩形鋼管再生混合砼長(zhǎng)柱的軸壓力學(xué)性能進(jìn)行了數(shù)值分析,并提取出各試件的軸向壓力-豎向位移曲線。模擬結(jié)果顯示:試件破壞形式有局部屈曲破壞也有整體彎曲破壞,試件的極限承載力隨含鋼率的升高而增大,隨長(zhǎng)細(xì)比的升高而減小,隨截面高寬比(范圍在1-1.6時(shí))的增大而有上升趨勢(shì)。以含鋼率、長(zhǎng)細(xì)比、截面高寬比為主要控制變量,設(shè)計(jì)了10根試件并對(duì)其進(jìn)行了軸壓試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果顯示:(1)截面高寬比對(duì)薄壁矩形鋼管再生混合砼長(zhǎng)柱的軸壓力學(xué)性能有一定的影響,試件的承載力隨高寬比的增大有上升趨勢(shì),承載力提高系數(shù)有下降趨勢(shì)。因此分析矩形鋼管再生混合砼構(gòu)件時(shí),應(yīng)考慮截面高寬比的影響。(2)含鋼率和長(zhǎng)細(xì)比對(duì)薄壁矩形鋼管再生混合砼長(zhǎng)柱的軸壓力學(xué)性能及破壞模式都有影響。隨著含鋼率的增加,試件承載力上升;隨著長(zhǎng)細(xì)比的增加,試件承載力下降。且隨含鋼率和長(zhǎng)細(xì)比的增大,其破壞模式愈發(fā)向整體失穩(wěn)破壞發(fā)展。(3)矩形鋼管再生混合砼軸壓長(zhǎng)柱具有較好的變形性能,隨含鋼率的增加,試件的延性性能有上升趨勢(shì),隨截面高寬比的增加,試件延性性能有下降趨勢(shì)。(4)試驗(yàn)結(jié)果與有限元數(shù)值模擬結(jié)果吻合度較好,課題組提出的矩形鋼管再生混合砼短柱的本構(gòu)關(guān)系模型也同樣適用于研究薄壁矩形鋼管再生混合砼長(zhǎng)柱;比較國(guó)內(nèi)外規(guī)范(程)計(jì)算薄壁矩形鋼管再生混合砼柱軸心受壓承載力的方法,并將計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)所得結(jié)果進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)CECS159和DBJ規(guī)程所得結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合最好,故建議使用該兩項(xiàng)規(guī)程來(lái)計(jì)算試件的極限承載力。最后在已有短柱軸心受壓極限承載力計(jì)算公式的基礎(chǔ)上,對(duì)試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析,推導(dǎo)出了該類構(gòu)件的的實(shí)用計(jì)算公式。
【學(xué)位單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU398.9
【部分圖文】：

薄壁矩形鋼管再生混合砼長(zhǎng)柱軸心受壓時(shí)破壞形態(tài)

試件力（F）-豎向位移

試件力（F）-豎向位移
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2843169