【摘 要】
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钢管混凝土结构以其强度高、塑性好、耐疲劳、施工方便等优点,近年来在土木工程中应用非常广泛,尤其是在高层、大跨结构的建造中十分常见。然而,在实际应用与工程中钢管混凝土柱很容易发生局部屈曲,钢管发生屈曲不利于钢管与核心混凝土之间的相互促进作用,构件承载能力因此降低,钢管混凝土结构在实际应用与工程中发展受到制约。为改善此类问题,提高构件的承载能力,在钢管内部设置加劲肋是有效措施之一。本文采用ABAQUS
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钢管混凝土结构以其强度高、塑性好、耐疲劳、施工方便等优点,近年来在土木工程中应用非常广泛,尤其是在高层、大跨结构的建造中十分常见。然而,在实际应用与工程中钢管混凝土柱很容易发生局部屈曲,钢管发生屈曲不利于钢管与核心混凝土之间的相互促进作用,构件承载能力因此降低,钢管混凝土结构在实际应用与工程中发展受到制约。为改善此类问题,提高构件的承载能力,在钢管内部设置加劲肋是有效措施之一。本文采用ABAQUS有限元分析软件研究了带肋圆钢管混凝土纯弯构件、轴压构件和压弯构件的受力性能,主要工作如下:(1)基于国内外带肋钢管混凝土构件的研究现状,使用ABAQUS有限元软件建立了带肋圆钢管混凝土构件模型进行了构件全受力过程模拟分析,将模拟结果与相关试验结果进行了对比分析,二者吻合较好,验证了该建模方法的可行性和准确性。(2)对带肋圆钢管混凝土纯弯构件、轴压构件和压弯构件三种模型进行了数值模拟分析,得出了构件的破坏模态、应力云图、荷载-位移曲线、刚度退化曲线、强度退化曲线、能量耗散系数等,研究了是否带肋、肋的数量及形状、混凝土强度、钢管强度、钢管壁厚、长细比、轴压比等不同参数对构件力学性能的影响规律,分析了带肋钢管混凝土构件的受力过程、破坏特点,为带肋圆钢管混凝土构件的设计和应用提供了参考。(3)根据有限元模拟结果,拟合出带肋圆钢管混凝土压弯构件的承载力提高系数计算公式与延性提高系数计算公式,计算结果与模拟结果相吻合,可为该类构件的后续研究提供参考。
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