圓中空夾層鋼管輕集料混凝土軸壓柱受力性能研究.pdf

1、圓中空夾層鋼管輕集料混凝土柱是在內(nèi)、外兩個圓鋼管中間填充輕集料混凝土而形成的一種新鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)柱。因其承載力較高、質(zhì)量較輕、截面開展等特點，在橋梁工程、風(fēng)電塔架、高層結(jié)構(gòu)等工程領(lǐng)域有較好的應(yīng)用前景。前人關(guān)于圓中空夾層鋼管普通混凝土柱的研究已比較充分，但是關(guān)于圓中空夾層鋼管輕集料混凝土柱的研究還不多。本文通過 ANSYS有限元模擬和理論分析等方法對其在軸心荷載作用下的受力機理和極限承載力進行研究，為此類構(gòu)件的設(shè)計和工程應(yīng)用提供一定參

2、考。
　　對圓中空夾層鋼管輕集料混凝土軸壓短柱進行有限元計算，主要考慮外鋼管徑厚比、內(nèi)鋼管徑厚比、空心率、混凝土強度和鋼材強度等參數(shù)變化條件，得到軸壓荷載作用下的極限承載力?；谳S壓荷載作用下圓中空夾層鋼管輕集料混凝土短柱的受力全過程，分析極限狀態(tài)時的應(yīng)力分布，并研究其受力機理，得到破壞形態(tài)為材料破壞的結(jié)論。將統(tǒng)一強度理論應(yīng)用于圓中空夾層鋼管輕集料混凝土軸壓短柱的受力分析，獲得極限承載力計算公式。通過理論計算結(jié)果與有限元計算結(jié)果的

3、對比，驗證了公式的準確性。在大量試件有限元計算結(jié)果的基礎(chǔ)上分析各因素對極限承載力的影響，提出合理幾何參數(shù)設(shè)計建議為：外鋼管徑厚比為30～45，內(nèi)鋼管徑厚比為50～88，空心率為0.34～0.51。
　　對圓中空夾層鋼管輕集料混凝土中長柱進行有限元計算，得到軸壓荷載作用下的極限荷載?；诟髟嚰奢d－應(yīng)變曲線、荷載－撓度曲線，并結(jié)合各階段鋼管和輕集料混凝土的受力情況，分析其受力機理，得到破壞形態(tài)為彈塑性失穩(wěn)破壞的結(jié)論。正交試驗方法分析