基于CVGM微細觀斷裂預測理論的圓鋼管構(gòu)件偏心拉壓滯回特性研究.pdf

1、圓鋼管廣泛應用于大跨空間結(jié)構(gòu)中。強震作用下，大跨空間結(jié)構(gòu)邊界區(qū)域構(gòu)件受力狀態(tài)復雜，同時存在軸力、剪力及彎矩等內(nèi)力且幅值變化較大，因此，圓鋼管構(gòu)件發(fā)生不同程度的破損乃至斷裂的情況屢見報道。但目前缺乏針對圓鋼管構(gòu)件復雜受力狀態(tài)下滯回特性的系統(tǒng)研究，基于此，本文以偏心拉壓往復加載方式考慮軸力、彎矩的協(xié)同變化，結(jié)合試驗和大規(guī)模參數(shù)分析手段，基于CVGM微細觀斷裂預測理論，研究了圓鋼管壓彎構(gòu)件的滯回特性。主要工作如下:
　　(1)取材自Q2

2、35B熱軋無縫圓鋼管，設(shè)計并加工了2個光滑單調(diào)拉伸加載試件和7個超低周往復加載試件（3個光滑試件，4個缺口試件），并進行材性試驗?；谇叭艘炎R別的單調(diào)加載材料韌性參數(shù)，利用超低周往復加載試驗結(jié)果，識別了CVGM微細觀斷裂模型參數(shù)，并對往復加載下的缺口試件進行斷裂預測，與試驗結(jié)果吻合較好。
　　(2)完成了7個圓鋼管試件足尺模型偏心拉壓滯回特性試驗。從試驗現(xiàn)象、滯回曲線、骨架曲線、耗能情況、斷裂延性和斷裂時的循環(huán)圈數(shù)等多個角度，對比

3、分析了長細比、偏心距和初始軸壓比等因素對圓鋼管試件滯回特性的影響。
　　(3)采用ABAQUS有限元分析軟件建立了圓鋼管試件的有限元模型，施加初始缺陷，基于CVGM微細觀斷裂預測理論，進行了考慮材料和幾何雙重非線性的數(shù)值分析。結(jié)果表明，所建有限元模型能準確反映圓鋼管構(gòu)件的各項非線性性能，CVGM微細觀斷裂模型適用于圓鋼管構(gòu)件超低周疲勞斷裂預測，驗證了本文數(shù)值分析方法的有效性。
　　(4)對偏心往復拉壓荷載下圓鋼管構(gòu)件的滯回性