內(nèi)埋圓形鋼管空間鋼構(gòu)架混凝土軸壓短柱受力性能試驗(yàn)研究.pdf

1、現(xiàn)代高層建筑為了追求大空間，不再使用截面面積較大的“胖柱”，而是選用承載力及延性均較好的鋼-混凝土組合柱。在鋼骨-鋼管混凝土柱的基礎(chǔ)上，本文提出了一種新的鋼與混凝土組合柱——內(nèi)埋圓形鋼管空間鋼構(gòu)架混凝土短柱。本文采用試驗(yàn)研究的方法來分析新型結(jié)構(gòu)的受力全過程、破壞形態(tài)、荷載-變形曲線與承載力等。本文采用理論分析與數(shù)值計算相結(jié)合的方法來分析組合柱的參數(shù)化受力性能。
　　本文對5個軸心受壓的內(nèi)埋圓鋼管空間鋼構(gòu)架混凝土短柱和1個空間鋼構(gòu)架

2、混凝土短柱進(jìn)行試驗(yàn)研究。分析了各試件受力的全過程、破壞特征、軸壓承載力、延性、應(yīng)力、應(yīng)變等受力性能指標(biāo)，以及影響參數(shù)變化對結(jié)構(gòu)承載力的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明在空間鋼構(gòu)架混凝土柱中內(nèi)埋圓形鋼管可以提高試件的極限承載力。增大角鋼肢長和減小綴條間距可以改善組合柱的延性和提高短柱的承載力。
　　本文利用ABAQUS對內(nèi)埋圓形鋼管空間鋼構(gòu)架混凝土軸壓短柱進(jìn)行模擬。在限元模型驗(yàn)證合理的基礎(chǔ)上，以角鋼肢長、綴板間距、綴板寬度、圓形鋼管的套箍系數(shù)、混

3、凝土強(qiáng)度、不同鋼骨形式為參數(shù)設(shè)計了19個試件進(jìn)行有限元模擬。結(jié)果表明，隨著角鋼肢長的增加組合柱的承載力并不是無限制的上升，外側(cè)角鋼對混凝土的約束有一定的范圍。減小綴條的間距和增大綴條的寬度可以提高組合柱的承載能力及延性。結(jié)合工程實(shí)際情況，適當(dāng)?shù)募用苤敽椭椎木Y板，可以防止柱端過早的發(fā)生破壞。最后提出綜合影響系數(shù)λ與軸壓承載力之間的關(guān)系。
　　本文在考慮空間鋼構(gòu)架對外圍混凝土的約束以及鋼管對核心混凝土的約束的基礎(chǔ)上，同時還考慮了鋼