單向偏壓鋼骨高強(qiáng)混凝土長柱承載力的數(shù)值模擬.pdf

1、鋼骨高強(qiáng)混凝土組合結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，具有承載能力高，防火、抗震性能好，施工方便等諸多優(yōu)點(diǎn)。鋼骨高強(qiáng)混凝土柱是組合結(jié)構(gòu)中的主要承重構(gòu)件，其截面形式也多種多樣。本文主要研究的是矩形截面鋼骨高強(qiáng)混凝土長柱在偏心荷載作用下從加載到極限荷載過程中的受力與變形特性。 鋼骨高強(qiáng)混凝土長柱從加載到極限荷載的過程是一個(gè)復(fù)雜的非線性變形過程，通常采用試驗(yàn)方法才能完全確定。本文針對兩端鉸接的矩形截面鋼骨高強(qiáng)混凝土長柱，考慮鋼骨高

2、強(qiáng)混凝土長柱在偏心荷載作用下的材料非線性、二階效應(yīng)、型鋼與混凝土之間的粘結(jié)滑移以及型鋼和箍筋對混凝土的約束作用等影響因素，采用數(shù)值模擬方法預(yù)測這一復(fù)雜變形過程，提出了一種數(shù)值迭代的計(jì)算機(jī)方法進(jìn)行全過程分析。運(yùn)用這種方法時(shí)，先將長柱離散成若干等長的柱段，利用數(shù)值積分方法求得各柱段截面上的撓度與曲率的關(guān)系，再根據(jù)各截面上力及力矩的平衡條件，得到一組關(guān)于荷載與變形關(guān)系的非線性代數(shù)方程組，本文采用荷載增量法求解該方程組。對應(yīng)每個(gè)荷載增量，可求得

3、長柱在相應(yīng)狀態(tài)下的一條變形曲線。對各荷載增量進(jìn)行反復(fù)迭代，直至得到收斂解，就獲得了長柱從加載到極限荷載過程的荷載—撓度曲線。 為實(shí)現(xiàn)上述數(shù)值分析方法，采用VisualFortran語言編制了相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序，應(yīng)用編制的計(jì)算程序，首先對一配有工字型鋼的矩形截面長柱進(jìn)行了計(jì)算分析，獲得了長柱的荷載—撓度全過程曲線，并與試驗(yàn)結(jié)果作了比較，驗(yàn)證了計(jì)算程序的正確性和有效性。在此基礎(chǔ)上，通過對不同的正方形截面長柱進(jìn)行模擬計(jì)算，并對影響極限承