組合異形鋼管混凝土柱軸心受壓性能研究.pdf

1、傳統(tǒng)異形鋼管混凝土能夠有效避免室內(nèi)出現(xiàn)棱角和提高室內(nèi)可使用面積，但其鋼管均由鋼板軋彎后對接焊接而成，鋼板越厚軋彎難度越大，現(xiàn)場制作加工難度大，同時在受力狀態(tài)下陰角變形嚴重。針對以上問題，本課題組提出一種組合異形鋼管混凝土----其鋼管采用矩形鋼管和-U形鋼管直接焊接而成，該新型異形鋼管混凝土能夠有效克服以上缺點，在工程中應有較大的應用前景。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴分別對18個組合T形鋼管混凝土柱試件和18個組合L形鋼管混凝土柱

2、試件進行軸壓靜力試驗，分析鋼管厚度、混凝土強度和長細比對試件破壞形態(tài)、軸壓承載力等力學性能的影響，采用國內(nèi)外現(xiàn)有鋼管混凝土設計規(guī)范對試件軸壓承載力進行計算，并與試驗結果進行對比和分析，最后在規(guī)范AIJ（1997）的基礎上，提出了組合T形、L形鋼管混凝土柱軸壓承載力計算公式。研究結果表明：試件主要表現(xiàn)為中部鼓曲、端部局部鼓曲（或開裂）以及整體彎曲失穩(wěn)三類破壞形態(tài)；鋼管厚度對試件軸壓承載力影響較大，而且試件長細比越大，鋼管厚度對試件軸壓承載

3、力的影響就越顯著；隨著混凝土強度等級由 C30提高到 C50，試件軸壓承載力有所提高，提高幅度基本在15％左右；當鋼管厚度較小時，長細比對試件軸壓承載力影響較大；采用各國現(xiàn)行規(guī)范計算的軸壓承載力均偏于保守；所提考慮鋼管約束效應及長細比影響的軸壓承載力計算公式計算結果與試驗結果吻合較好。⑵基于組合T形、L形鋼管混凝土柱軸壓試驗結果，分析了組合T形、L形鋼管混凝土柱中鋼管對核心混凝土的約束特點，借鑒已有約束混凝土應力-應變關系，提出了組合T

4、形、L形鋼管混凝土柱中核心混凝土應力-應變關系，采用所提應力-應變關系對組合T形、L形鋼管混凝土柱試件進行有限元分析，從破壞形態(tài)、荷載-應變關系曲線兩個方面與試驗結果進行了比較，驗證了所提應力-應變關系的合理性，最后在此基礎上，重點分析了核心混凝土軸向應力分布以及鋼管對核心混凝土的約束應力變化情況。研究結果表明：達到軸壓承載力時，試件中部截面的核心混凝土軸向應力均接近于單軸抗壓強度實測值；鋼管對核心混凝土的約束應力主要分布于鋼管角部和距