高溫后中空夾層鋼管混凝土構(gòu)件力學(xué)性能研究.pdf

1、中空夾層鋼管混凝土，在繼承了鋼管混凝土的一系列優(yōu)點(diǎn)外，還具有截面開(kāi)展，抗彎剛度大，自重輕，抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)中空夾層鋼管混凝土的研究主要集中于常溫階段，而在火災(zāi)后的試驗(yàn)研究還很少，因此本文對(duì)高溫后中空夾層鋼管混凝土構(gòu)件的力學(xué)性能進(jìn)行了研究，這對(duì)這種新型組合構(gòu)件在實(shí)際工程中的應(yīng)用就有現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文從試驗(yàn)和理論兩個(gè)方面對(duì)高溫后中空夾層鋼管混凝土構(gòu)件的軸壓和純彎力學(xué)性能進(jìn)行了深入分析，具體工作如下:
　　(1)

2、本次試驗(yàn)共設(shè)計(jì)了22個(gè)軸壓短柱和7個(gè)純彎試件，其中軸壓試件分圓套圓和方套圓兩種截面形式，各11個(gè)，純彎試件均為方套圓截面，以溫度和空心率為變化參數(shù)，對(duì)高溫后軸壓和純彎試件進(jìn)行了較系統(tǒng)的試驗(yàn)研究，分析了高溫后內(nèi)外鋼管及核心混凝土的破壞模態(tài)及荷載-變形關(guān)系曲線，考查了溫度和空心率對(duì)高溫后試件極限承載力的影響。
　　(2)確定了高溫后中空夾層鋼管混凝土構(gòu)件的本構(gòu)模型，利用有限元軟件ABAQUS建模，對(duì)高溫后中空夾層鋼管混凝土軸壓構(gòu)件的全

3、過(guò)程曲線進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證良好。在此基礎(chǔ)上，對(duì)高溫后中空夾層鋼管混凝土軸壓構(gòu)件的工作機(jī)理進(jìn)行深入分析，以空心率、內(nèi)外鋼管屈服強(qiáng)度、名義含鋼率、混凝土強(qiáng)度為變化參數(shù)，建立有限元模型，考查影響高溫后中空夾層鋼管混凝土軸壓極限承載力的因素，推導(dǎo)出高溫后軸壓極限承載力簡(jiǎn)化公式。
　　(3)利用有限元軟件建模，對(duì)高溫后純彎構(gòu)件的彎矩-撓度關(guān)系曲線進(jìn)行驗(yàn)證，討論了高溫后純彎構(gòu)件內(nèi)外鋼管及核心混凝土的受力機(jī)理，分析了空心率、內(nèi)外鋼