方鋼管混凝土橫向局壓性能研究.pdf

1、鋼管混凝土能夠有效地發(fā)揮鋼材和混凝土兩種材料各自的優(yōu)點，同時克服了鋼管容易發(fā)生局部屈曲和混凝土脆性破壞的缺點，具有承載力高、塑性和韌性好、制作和施工方便、耐火性能較好、經(jīng)濟效果好等優(yōu)點。工程中常用的鋼管混凝土有圓形和矩形兩種，方形是矩形的特殊規(guī)格。盡管方鋼管對其核心混凝土的約束效果不如圓鋼管顯著，但由于方鋼管混凝土具有慣性矩大、梁柱節(jié)點構(gòu)造處理簡單等優(yōu)點，其在高層和超高層建筑、橋梁結(jié)構(gòu)、工業(yè)廠房和空間結(jié)構(gòu)中得到了日益廣泛的應(yīng)用。實際工程

2、結(jié)構(gòu)中，鋼管混凝土可能處于橫向局壓狀態(tài)，如鋼管混凝土桁架或鋼管混凝土格構(gòu)式構(gòu)件的主桿和腹桿相交處等。鋼管混凝土的橫向局壓性能直接決定桁架或格構(gòu)式構(gòu)件的力學(xué)性能，甚至影響整體結(jié)構(gòu)的安全性。
　　本文采用試驗研究和理論模擬相結(jié)合的方法，對方鋼管混凝土橫向局壓力學(xué)性能及工作機理進(jìn)行了深入研究，主要完成了如下工作:
　　(1)綜述了以往完成的與本課題相關(guān)的研究，包括弦桿為鋼管混凝土管節(jié)點的性能、弦桿為鋼管混凝土管結(jié)構(gòu)的性能和鋼管混凝

3、土的局壓性能。
　　(2)進(jìn)行了12個鋼管混凝土試件、4個空鋼管試件和4個素混凝土試件的橫向局壓試驗，考察了直（斜）壓桿與試件截面外邊長比、鋼管壁厚度和壓桿截面形式（空心/實心）對橫向局壓荷載作用下試件力學(xué)性能和破壞機理的影響，同時比較了鋼管混凝土與空鋼管和素混凝土橫向局壓性能的差異。
　　(3)在確定鋼材和核心混凝土本構(gòu)模型的基礎(chǔ)上，利用有限元軟件ABAQUS建立了方鋼管混凝土橫向局壓力學(xué)性能的理論分析模型，模擬得到的試件