帶肋方鋼管混凝土短柱軸壓承載力及抗側(cè)向沖擊性能研究.pdf

1、帶肋方鋼管混凝土是對(duì)鋼管結(jié)構(gòu)和鋼管混凝土結(jié)構(gòu)形式的創(chuàng)新，它是在薄壁方鋼管的內(nèi)管壁設(shè)置鋼板縱肋，再由混凝土填充至鋼管內(nèi)部而形成的一種新型的組合結(jié)構(gòu)。帶肋方鋼管混凝土柱具有抗彎剛度大、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單、易于施工、對(duì)核心混凝土約束作用好等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)越來越受到人們的關(guān)注。然而對(duì)其力學(xué)性能研究還不夠完善，理論分析相對(duì)較少，沖擊荷載作用下的力學(xué)性能研究也涉及較少。因此對(duì)帶肋方鋼管混凝土柱的力學(xué)性能進(jìn)行深入的研究有比較重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文采用理論分析和數(shù)

2、值模擬相結(jié)合的方法對(duì)帶肋方鋼管混凝土柱的極限軸壓承載力及抗沖擊性能進(jìn)行研究，主要包括以下內(nèi)容：
　　1.基于統(tǒng)一強(qiáng)度理論，通過引入混凝土有效約束系數(shù)和肋板加勁剛度，將方形截面的鋼管混凝土柱等效為圓截面進(jìn)行分析，并考慮了混凝土榫形成的剪力鍵提供的有效作用，推導(dǎo)出帶肋方鋼管混凝土短柱的軸壓極限承載力統(tǒng)一計(jì)算公式。將計(jì)算結(jié)果與相應(yīng)文獻(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，吻合較好。在此基礎(chǔ)上對(duì)加勁肋肋板尺寸、統(tǒng)一強(qiáng)度理論參數(shù)b和混凝土內(nèi)摩擦角等影響因素進(jìn)行

3、了分析。
　　2.采用有限元分析軟件ANSYS分別對(duì)軸壓作用下的普通帶肋方鋼管混凝土短柱和開孔加勁肋方鋼管混凝土短柱進(jìn)行數(shù)值模擬，在假定鋼管和混凝土之間無相對(duì)滑移的前提下得到了試件的極限軸壓承載力，與相應(yīng)文獻(xiàn)的試驗(yàn)值和本文計(jì)算值進(jìn)行比較，驗(yàn)證了模型的正確性。在此基礎(chǔ)上分析了試件破壞時(shí)應(yīng)力狀態(tài)以及長(zhǎng)細(xì)比等因素對(duì)試件極限承載力的影響。
　　3.運(yùn)用有限元分析軟件ANSYS/LS-DYNA建立帶肋方鋼管混凝土柱在側(cè)向沖擊荷載下的有