不同截面空實(shí)心鋼管混凝土軸壓和復(fù)雜靜力下統(tǒng)一理論的研究.pdf

1、實(shí)心，空心鋼管混凝土都是在鋼管中填充混凝土而形成的復(fù)合構(gòu)件，空心鋼管混凝土是經(jīng)離心或預(yù)制成型并通過(guò)蒸汽養(yǎng)護(hù)制成的空心組合構(gòu)件。鋼管混凝土利用鋼管和混凝土兩種材料在受力過(guò)程中的相互作用，使混凝土的強(qiáng)度得以提高，塑性、韌性大為改善，同時(shí)避免或延緩鋼管發(fā)生局部屈曲，保證鋼管性能得以充分發(fā)揮。
　　目前對(duì)鋼管混凝土構(gòu)件在復(fù)雜受力下的強(qiáng)度和穩(wěn)定承載力相關(guān)方程的研究是通過(guò)大量的有限元模型計(jì)算的基礎(chǔ)上對(duì)結(jié)果進(jìn)行擬合得出的，沒(méi)有一套推導(dǎo)作為理論支

2、撐。故本課題的研究目的是通過(guò)理論推導(dǎo)，得出鋼管混凝土構(gòu)件在復(fù)雜應(yīng)力下的承載力相關(guān)方程的基本形式，再通過(guò)有限元模型計(jì)算對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證和參數(shù)修正，將理論和計(jì)算統(tǒng)一。
　　首先本文在本課題組厚壁筒理論的研究成果上，將鋼管混凝土軸壓過(guò)程分解為軸壓和平面應(yīng)變過(guò)程，運(yùn)用應(yīng)力和應(yīng)變協(xié)調(diào)推導(dǎo)出鋼管混凝土軸壓組合強(qiáng)度計(jì)算公式。該公式包含空心率，截面形狀對(duì)套箍效應(yīng)的影響。并在此基礎(chǔ)上得出鋼管混凝土軸壓強(qiáng)度和穩(wěn)定承載力計(jì)算公式。
　　然后將鋼管混凝

3、土等效為一個(gè)空間桁架，先不考慮套箍作用的影響，應(yīng)用極限平衡理論，即不管加載歷程和變形過(guò)程，直接根據(jù)結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)時(shí)的平衡條件算出極限狀態(tài)時(shí)的荷載數(shù)值，然后利用各結(jié)構(gòu)元件中的內(nèi)力與外荷載保持平衡的靜力平衡條件建立靜力平衡方程。
　　利用前面求平衡方程時(shí)等效的模型對(duì)復(fù)雜受力情況下進(jìn)行受力分析，求出等效桁架中各桿的內(nèi)力，確定其屈服破壞形態(tài)，最后得出屈服方程，利用前面的平衡方程，運(yùn)算約去鋼管，混凝土內(nèi)力項(xiàng)得出各外力的承載力相關(guān)方程。然后