论文部分内容阅读
本文对钢管约束型钢混凝土中长柱的压弯性能进行了试验研究和有限元分析,并提出了相应设计方法。具体如下:(1)对6个L/D=-6的圆钢管约束型钢混凝土轴压中长柱和6个相同参数的偏压中长柱进行了试验研究。试验主要参数为截面尺寸(D=200mm、240mm)、偏心距(e=0mm、25mm)、抗剪连接件设置及钢管开缝方式。对各试件的破坏模式和承载能力等进行了对比分析,得到了试件的荷载-跨中挠度曲线、荷载-钢管应力曲线等,分析了各参数对试件力学性能的影响。试验结果表明,试件具有较高的承载力和较好的延性,设置抗剪件与否对试件的承载力及破坏模式无明显影响,钢管在跨中开缝的试件承载力及延性与普通模式试件相当。(2)对6个L/B=6的方钢管约束型钢混凝土轴压中长柱和6个相同参数的偏压中长柱进行了试验研究。试验主要参数为偏心距(e=0mm、25mm)、钢管宽厚比(B/t=133、100)、抗剪连接件设置及钢管开缝方式。与圆形试件类似,对各试件的破坏模式、承载能力进行了对比分析,得到了试件荷载-跨中挠度曲线、荷载-钢管应力曲线等,分析了各参数对试件力学性能的影响。试验结果表明,无论是否设置抗剪件,型钢和混凝土均保持良好粘结,普通模式试件的偏压性能要好于钢管在跨中开缝的B模式试件。(3)基于ABAQUS软件建立了钢管约束型钢混凝土中长柱受压构件的有限元模型,将试验结果与有限元结果进行对比,验证了有限元模型的正确性。利用有限元模型分析了钢管约束型钢混凝土中长柱轴压及偏压作用下的受力机理,分析了钢管与混凝土间的相互作用,模拟了构件的受力全过程机理。(4)在试验研究及有限元分析的基础上,对钢管约束型钢混凝土中长柱的设计方法进行了探讨。对各国规范中关于组合柱承载力的计算方法进行了总结和比较,采用修正的欧洲规范EC4方法,提出了钢管约束型钢混凝土中长柱轴压稳定承载力的计算公式和单向压弯承载力的计算方法,力学概念清晰,物理意义明确,计算结果与试验结果吻合较好。