方鋼管混凝土軸壓短柱分析與研究.pdf

1、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)(Concrete-Filled Steel Tube，簡稱CFT)是在約束混凝土概念的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的一種新型組合體系。該結(jié)構(gòu)充分利用了混凝土和鋼材兩者之間的相互作用，具有承載力高、抗震性能好等特點(diǎn)，并已經(jīng)在土木工程實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用。
　　 目前，對方鋼管混凝土柱的力學(xué)性能研究較多，但多數(shù)的研究集中于實(shí)驗(yàn)，而在鋼管與混凝土相互作用的機(jī)理分析方面未能形成完整的理論體系。現(xiàn)有的纖維分析模型大多建立在有限的實(shí)驗(yàn)基

2、礎(chǔ)之上，適用范圍可能受限。有鑒于此，本文進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與全過程曲線的搜集，并利用包含尺寸效應(yīng)系數(shù)的混凝土力學(xué)參數(shù)換算公式對其進(jìn)行了數(shù)據(jù)的規(guī)范化統(tǒng)一，以此為基礎(chǔ)，本文還給出了試驗(yàn)構(gòu)件的各參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。
　　 承載力與荷載變形曲線是方鋼管混凝土力學(xué)性能的兩個(gè)重要方面。對承載力，本文在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，將國內(nèi)外規(guī)范設(shè)計(jì)公式和承載力簡化公式進(jìn)行了綜合評(píng)估，考慮到它們的局限性，提出了考慮約束力與鋼管局部屈曲影響的計(jì)算模型，該模型物

3、理意義明確，計(jì)算的可靠程度高。而對荷載變形曲線，本文將搜集的實(shí)驗(yàn)曲線按照其軟化特點(diǎn)進(jìn)行了分類，并對每種類型實(shí)驗(yàn)曲線與現(xiàn)有纖維模型在特征點(diǎn)處進(jìn)行比較，得到了各模型分析的合理范圍，同時(shí)根據(jù)有限元分析結(jié)果進(jìn)行合理假定，提出了鋼管與混凝土相互作用的纖維修正模型，模型中的相關(guān)參數(shù)通過實(shí)驗(yàn)曲線的統(tǒng)計(jì)分析得到，因此該模型具有半經(jīng)驗(yàn)-半理論背景。最后根據(jù)構(gòu)件的有限元全曲線分析結(jié)果，對三個(gè)經(jīng)典的混凝土本構(gòu)模型做出了合理的評(píng)價(jià)，并通過參數(shù)分析，明確了影響方