方鋼管—工字型鋼骨混凝土偏壓柱力學(xué)性能分析及承載力計(jì)算.pdf

1、隨著多層、高層建筑的迅速發(fā)展,鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)越來(lái)越受到人們的重視。方鋼管-工字型鋼骨混凝土組合柱作為一種新型的鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu),在工程中將有著廣泛的運(yùn)用。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)方鋼管-工字型鋼骨混凝土軸壓柱研究較多,對(duì)偏壓柱研究很少。本文針對(duì)方鋼管-工字型鋼骨混凝土偏壓柱的力學(xué)性能,進(jìn)行了非線性數(shù)值模擬和理論分析,具體內(nèi)容和相應(yīng)的結(jié)論有以下幾個(gè)方面:
　　(1)針對(duì)方鋼管-工字型鋼骨混凝土偏壓柱的力學(xué)性能,利用有限元軟件 ANSYS

2、,進(jìn)行了非線性數(shù)值模擬。在驗(yàn)證模型的基礎(chǔ)上,分析了方鋼管-工字型鋼骨混凝土偏壓柱的受力機(jī)理和破壞形態(tài)。結(jié)果表明:當(dāng)荷載達(dá)到極限荷載時(shí),受壓側(cè)方鋼管和工字型鋼骨達(dá)到屈服,受拉側(cè)方鋼管尚未達(dá)到屈服。在此基礎(chǔ)上,分析了長(zhǎng)細(xì)比、配骨指標(biāo)、偏心距、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、方鋼管壁厚等因素對(duì)構(gòu)件受力性能的影響。結(jié)果表明:構(gòu)件的承載力隨長(zhǎng)細(xì)比的增加而減小;配骨指標(biāo)的增加使承載力緩慢增加;偏心距的增長(zhǎng)導(dǎo)致承載力快速下降;混凝土強(qiáng)度等級(jí)的增加使承載力提高;方鋼管

3、壁厚的增加使承載力提高。
　　(2)結(jié)合有限元 ANSYS計(jì)算結(jié)果,利用正交原理,研究長(zhǎng)細(xì)比、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、方鋼管壁厚和偏心距對(duì)方鋼管-工字型鋼骨混凝土偏壓柱極限承載力的影響程度,并探討各因素水平對(duì)指標(biāo)的影響。
　　(3)分別采用極限承載狀態(tài)設(shè)計(jì)法和疊加法,推出方鋼管-工字型鋼骨混凝土偏壓柱的極限承載力計(jì)算公式,并與試驗(yàn)結(jié)果和有限元計(jì)算值進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果表明,極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法和疊加法都能很好地預(yù)測(cè)方鋼管-工字型鋼骨混凝土