L形钢管混凝土构件力学性能若干关键问题研究

来源 :同济大学土木工程学院 同济大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:forgauss
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本文从理论和试验两个方面较系统地研究了L形钢管混凝土构件力学性能若干关键问题,具体进行了以下几个方面的工作:   (1)以截面宽厚比、长宽比(肢长与肢宽的比值)、偏心率、长细比等主要变化因素,进行了4个L形钢管混凝土轴压短柱试件的试验研究和6个L形钢管混凝土偏压试件的试验研究。   (2)引进考虑了长宽比D/召影响的等效约束效应系数对现有的等边钢管混凝土核心混凝土骨架曲线进行修正,基于大型通用非线性有限元ABAQUS对L形钢管混凝土轴压、压弯构件的荷载-变形全过程关系进行了模拟分析,在此基础上,进一步对轴压、压弯构件的工作机理进行了分析,揭示了构件的受力全过程中核心混凝土截面应力场,钢管与混凝土的相互作用的变化规律。   (3)以有限元数值工具为平台,对截面尺寸和材料强度在较大范围内变化的L形钢管混凝土轴压构件进行参数模拟分析,提出核心混凝土强度提高系数的概念,通过非线性回归得到L形钢管混凝土短柱的极限承载力计算公式。   (4)基于平截面假定的零长度单元纤维模型法,在大量系数回归分析的基础上,提出L形钢管混凝土压弯构件承载力相关方程。计算公式计算的可靠性得到了试验结果的验证。   (5)以轴压比、截面宽厚比、长宽比(肢长与肢宽的比值)等因素为主要变量,进行了6个L形钢管混凝土试件的滞回试验研究。   (6)引进非线性纤维梁-柱单元分析理论,建立了考虑了几何非线性效应的计算模型,对L形钢管混凝土悬臂柱的荷载-位移滞回全过程进行仿真模拟,对比和验证了非线性纤维梁柱单元理论分析结果与试验结果。基于非线性纤维梁柱单元理论方法分析了轴压比、长细比、截面宽厚比和长宽比、钢材和混凝土强度以及二阶效应等参数对荷载-位移骨架线的影响规律,建立了L形钢管混凝土构件荷载-位移恢复力简化模型。
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