鋼管約束混凝土軸壓和偏壓構(gòu)件靜力性能研究.pdf

1、鋼管約束混凝土柱是在鋼管混凝土柱、箍筋約束混凝土柱和型鋼混凝土柱的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件，具有承載力高、延性好、抗火性能好、施工方便等優(yōu)點。目前國內(nèi)外對鋼管約束混凝土柱的研究剛剛起步，以往的研究也主要集中在軸壓短柱方面，而對工程中最為常見的偏壓構(gòu)件鮮有報道。本文對鋼管約束混凝土偏壓構(gòu)件進行了試驗研究及理論分析，主要內(nèi)容包括：
　　(1)進行了8個圓鋼管約束鋼筋混凝土軸壓試件和16個圓鋼管約束鋼筋混凝土偏壓試件試驗研究

2、，主要參數(shù)為長細(xì)比、偏心距及鋼管約束模式。分析了不同鋼管約束模式試件的破壞模式，測得了試件的荷載-位移曲線、荷載-鋼管應(yīng)力全過程曲線，建立了圓鋼管約束鋼筋混凝土偏壓構(gòu)件力學(xué)模型。建立了圓鋼管約束鋼筋混凝土偏壓中長柱有限元模型，對圓鋼管約束鋼筋混凝土中長柱進行了全過程有限元分析。
　　(2)進行了8個方鋼管約束鋼筋混凝土軸壓試件和16個方鋼管約束鋼筋混凝土偏壓試件試驗研究，主要參數(shù)為長細(xì)比、偏心距及鋼管約束模式。分析了不同鋼管約束模

3、式試件的破壞模式，測得了試件的荷載-位移曲線、荷載-鋼管應(yīng)力全過程曲線，建立了方鋼管約束鋼筋混凝土偏壓構(gòu)件力學(xué)模型。建立了方鋼管約束鋼筋混凝土偏壓中長柱有限元模型，對方鋼管約束鋼筋混凝土中長柱進行了全過程有限元分析。
　　(3)進行了12個圓鋼管約束型鋼混凝土軸壓試件和12個圓鋼管約束型鋼混凝土偏壓試件試驗研究，主要參數(shù)為長細(xì)比、偏心距、鋼管約束模式及不同的抗剪連接件設(shè)置方式。分析了不同鋼管約束模式試件的破壞模式，測得了試件的荷載

4、-位移曲線、荷載-鋼管全過程應(yīng)力曲線，分析了抗剪連接件的影響，建立了圓鋼管約束鋼筋混凝土偏壓構(gòu)件力學(xué)模型。建立了圓鋼管約束鋼筋混凝土偏壓中長柱有限元模型，對圓鋼管約束鋼筋混凝土中長柱進行了全過程有限元分析。
　　(4)進行了12個方鋼管約束型鋼混凝土軸壓試件和12個方鋼管約束型鋼混凝土偏壓試件試驗研究，主要參數(shù)為長細(xì)比、偏心距、鋼管約束模式及不同的抗剪連接件設(shè)置方式。分析了不同鋼管約束模式試件的破壞模式，測得了試件的荷載-位移曲線

5、、荷載-鋼管應(yīng)力全過程曲線，分析了抗剪連接件的影響，建立了方鋼管約束鋼筋混凝土偏壓構(gòu)件力學(xué)模型。建立了方鋼管約束鋼筋混凝土偏壓中長柱有限元模型，對方鋼管約束鋼筋混凝土中長柱進行了全過程有限元分析。
　　(5)采用基于Ma nde r模型的約束混凝土本構(gòu)關(guān)系，通過纖維模型法計算了試件的荷載-位移曲線；試驗結(jié)果表明該模型適用于鋼管約束混凝土構(gòu)件，基于該模型計算了鋼管約束混凝土的等效矩形應(yīng)力?；谀芰吭?，計算了鋼管約束混凝土極限壓應(yīng)變

6、；基于鋼管約束混凝土的等效矩形應(yīng)力、鋼管約束混凝土極限壓應(yīng)變，建立了鋼管約束鋼筋混凝土截面偏壓承載力公式。采用切線模量法建議了鋼管約束混凝土構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，并基于約束混凝土本構(gòu)關(guān)系建立了鋼管約束混凝土構(gòu)件偏心距增大系數(shù)計算方法。
　　(6)基于截面全塑性假定，采用纖維模型法計算了鋼管約束型鋼混凝土偏壓構(gòu)件的N-M相關(guān)曲線，并采用曲線上的4個特征點，建立了鋼管約束型鋼混凝土截面偏壓承載力簡化計算公式；基于截面N-M相關(guān)曲線，通過折減彎